EA009365B1 - Method of operating a riser reactor - Google Patents

Method of operating a riser reactor Download PDF

Info

Publication number
EA009365B1
EA009365B1 EA200601209A EA200601209A EA009365B1 EA 009365 B1 EA009365 B1 EA 009365B1 EA 200601209 A EA200601209 A EA 200601209A EA 200601209 A EA200601209 A EA 200601209A EA 009365 B1 EA009365 B1 EA 009365B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
catalyst
channel
oxygenate
reactor
olefins
Prior art date
Application number
EA200601209A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200601209A1 (en
Inventor
Джеффри С. Смит
Original Assignee
Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк. filed Critical Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк.
Publication of EA200601209A1 publication Critical patent/EA200601209A1/en
Publication of EA009365B1 publication Critical patent/EA009365B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/001Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
    • B01J4/002Nozzle-type elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/20Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams
    • B01F25/23Mixing by intersecting jets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/26Nozzle-type reactors, i.e. the distribution of the initial reactants within the reactor is effected by their introduction or injection through nozzles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1818Feeding of the fluidising gas
    • B01J8/1827Feeding of the fluidising gas the fluidising gas being a reactant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G3/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/42Catalytic treatment
    • C10G3/44Catalytic treatment characterised by the catalyst used
    • C10G3/48Catalytic treatment characterised by the catalyst used further characterised by the catalyst support
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G3/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/42Catalytic treatment
    • C10G3/44Catalytic treatment characterised by the catalyst used
    • C10G3/48Catalytic treatment characterised by the catalyst used further characterised by the catalyst support
    • C10G3/49Catalytic treatment characterised by the catalyst used further characterised by the catalyst support containing crystalline aluminosilicates, e.g. molecular sieves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G3/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/62Catalyst regeneration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00245Avoiding undesirable reactions or side-effects
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2400/00Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/20C2-C4 olefins
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/40Ethylene production
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S585/00Chemistry of hydrocarbon compounds
    • Y10S585/919Apparatus considerations
    • Y10S585/921Apparatus considerations using recited apparatus structure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S585/00Chemistry of hydrocarbon compounds
    • Y10S585/919Apparatus considerations
    • Y10S585/921Apparatus considerations using recited apparatus structure
    • Y10S585/924Reactor shape or disposition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

A method for maximizing the contact between solid catalyst particles and a feedstock while minimizing undesirable side reactions is provided. A plurality of feedstock jets are contacted with solid catalyst particles in a reactor having a nonhomogenous contact zone and a unified flow contact zone.

Description

Настоящее изобретение относится к способу контроля реакционной способности в реакторе для проведения газотвердофазных реакций (реакций между газами и твердыми частицами). Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу конверсии оксигенатов в олефины, в котором обеспечивают оптимизацию выхода реакций превращения оксигенатов (кислородсодержащих углеводородов) в олефины.The present invention relates to a method for controlling reactivity in a reactor for carrying out gas-solid phase reactions (reactions between gases and solid particles). More specifically, the present invention relates to a method for converting oxygenates to olefins, which optimizes the yield of reactions converting oxygenates (oxygen-containing hydrocarbons) to olefins.

В промышленных реакторах в результате конверсии углеводородов в качестве конечных продуктов обычно получают легкие олефины, в частности этилен и пропилен. При получении легких олефинов в промышленных условиях желательно, чтобы конверсия исходных оксигенатов в олефины происходила практически полностью. Фактически, однако, по целому ряду причин повышение скорости реакции конверсии оксигенатов в легкие олефины обычно приводит к снижению ее избирательности и, наоборот, повышение избирательности обычно приводит к снижению скорости реакции.In industrial reactors, light olefins, in particular ethylene and propylene, are usually obtained as the end products from the conversion of hydrocarbons. When producing light olefins under industrial conditions, it is desirable that the conversion of the starting oxygenates to olefins occurs almost completely. In fact, however, for a number of reasons, an increase in the reaction rate of the conversion of oxygenates to light olefins usually leads to a decrease in its selectivity and, conversely, an increase in selectivity usually leads to a decrease in the reaction rate.

В И8 6166282 В1 описан способ конверсии оксигенатов в олефины в реакторе с двумя зонами реакции. В этом реакторе сырье через один патрубок подают в нижнюю, заполненную плотной фазой зону, в которой происходит частичная конверсия углеводородов в олефины. Реакция в первой зоне протекает в псевдоожиженном слое катализатора. Подаваемое в реактор сырье поднимается вверх и попадает в расположенную над слоем катализатора переходную зону, в которой происходит, по существу, полное окончание продолжающейся реакции конверсии. В первой плотной зоне, заполненной псевдоожиженным слоем катализатора, конверсия происходит при приведенной скорости менее 1 м/с, а в переходной зоне при приведенной скорости от 1 до 4 м/с.I8 6166282 B1 describes a method for converting oxygenates to olefins in a reactor with two reaction zones. In this reactor, the feed is fed through one pipe into the lower zone filled with the dense phase, in which the partial conversion of hydrocarbons to olefins takes place. The reaction in the first zone proceeds in a fluidized bed of catalyst. The feed to the reactor rises and enters the transition zone located above the catalyst bed, in which the substantially complete termination of the ongoing conversion reaction occurs. In the first dense zone filled with a fluidized bed of catalyst, conversion occurs at a reduced velocity of less than 1 m / s, and in the transition zone at a reduced velocity of 1 to 4 m / s.

В настоящее время существует необходимость в дополнительных способах повышения эффективности реакторов, предназначенных для конверсии оксигенатов в олефины, и других реакторов с псевдоожиженным слоем. Так, в частности, необходимо обеспечить возможность подачи исходного сырья через боковые стенки реактора. Создание таких реакторов позволило бы при максимальной эффективности конверсии оксигенатов в олефины одновременно повысить избирательность реакции и увеличить выход этилена и пропилена.Currently, there is a need for additional methods for increasing the efficiency of reactors designed to convert oxygenates to olefins, and other fluidized bed reactors. So, in particular, it is necessary to ensure the possibility of supplying feedstock through the side walls of the reactor. The creation of such reactors would allow, at the maximum efficiency of the conversion of oxygenates to olefins, to simultaneously increase the selectivity of the reaction and increase the yield of ethylene and propylene.

В настоящем изобретении предлагается способ конверсии исходных оксигенатов в олефины (олефиновые продукты). При осуществлении данного способа поток образующего олефины катализатора направляют через канал введения катализатора в контакт с окисгенатом (канал введения в контакт) и подают отдельные струи окисгената в этот поток под углом к его направлению, в результате чего начинается конверсия оксигената в олефины. В этом канале введения в контакт отдельные струи оксигената перемешиваются друг с другом ниже места их ввода в поток катализатора относительно направления этого потока в пределах указанного канала введения в контакт. Далее образовавшуюся смесь направляют в соединительный канал, который имеет площадь поперечного сечения меньше площади поперечного сечения канала введения в контакт и в котором продолжается реакция конверсии оксигената в олефины.The present invention provides a method for converting starting oxygenates to olefins (olefin products). When implementing this method, the stream of catalyst forming olefins is directed through the channel for introducing the catalyst into contact with the oxidate (channel for introducing into the contact) and separate streams of oxygenate are fed into this stream at an angle to its direction, as a result of which the conversion of oxygenate to olefins begins. In this contacting channel, the individual jets of oxygenate are mixed with each other below their place in the catalyst stream relative to the direction of this stream within the specified contact channel. Next, the resulting mixture is sent to the connecting channel, which has a cross-sectional area less than the cross-sectional area of the contact channel and in which the conversion of oxygenate to olefins continues.

Образующий олефин катализатор и оксигенат из указанного канала введения в контакт могут попадать в соединенную с ним однородную контактную зону в пределах этого канала. Непрерывно проходящие через эту однородную контактную зону образующий олефины катализатор и оксигенат затем проходят через упомянутый соединительный канал.The olefin-forming catalyst and oxygenate from the specified contact channel may enter the uniform contact zone connected to it within the channel. The olefin-forming catalyst and oxygenate continuously passing through this uniform contact zone then pass through said connecting channel.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения поток образующего олефины катализатора подают в канал введения в контакт из входного канала, причем канал введения в контакт имеет расширяющуюся в поперечном сечении часть.In a preferred embodiment, the olefin-forming catalyst stream is introduced into the contacting channel from the inlet channel, the contacting channel having a section that expands in cross section.

Расширяющийся канал может включать неоднородную контактную зону и однородную контактную зону. В неоднородной контактной зоне образующий олефины катализатор вступает во взаимодействие с оксигенатом и далее образующий олефины катализатор и оксигенат попадают в однородную контактную зону.The expanding channel may include a non-uniform contact zone and a uniform contact zone. In an inhomogeneous contact zone, the olefin-forming catalyst interacts with the oxygenate, and then the olefin-forming catalyst and oxygenate enter the uniform contact zone.

В частных вариантах осуществления отдельные струи оксигената нагнетают в канал введения в контакт со скоростью от 20 до 40 м/с.In particular embodiments, individual oxygenate jets are injected into the contact channel at a speed of 20 to 40 m / s.

Концентрация образующего олефины катализатора в соединительном канале предпочтительно меньше, чем в канале введения в контакт.The concentration of the olefin-forming catalyst in the connecting channel is preferably lower than in the contacting channel.

Содержание твердых частиц в образующем олефины катализаторе в канале введения в контакт может составлять от 15 до 65 об.%, а в соединительном канале - от 3 до 15 об.%, в частности от 1 до 5 об.%.The solids content in the olefin-forming catalyst in the contact channel can be from 15 to 65 vol.%, And in the connecting channel from 3 to 15 vol.%, In particular from 1 to 5 vol.%.

Полученные олефины далее отделяют от образующего их катализатора и по меньшей мере один полученный олефин, содержащийся в олефинах, отделенных от катализатора, обрабатывают образующим олефины катализатором с получением полиолефина.The obtained olefins are further separated from the catalyst forming them, and at least one obtained olefin contained in the olefins separated from the catalyst is treated with an olefin forming catalyst to obtain a polyolefin.

В канале введения в контакт в олефины предпочтительно конвертируют меньше 100% всего подаваемого в него оксигената.In the contact channel, less than 100% of the total oxygenate fed to it is preferably converted to olefins.

Предлагаемыми в этих вариантах способами можно получать не только олефины, но и полиолефины. Отбираемую из реактора смесь олефинового продукта и катализатора можно затем разделять на олефиновый продукт и катализатор. По меньшей мере один олефин из этого выделенного олефинового продукта можно затем вводить в контакт с образующим олефины катализатором с получением полиолефина.The methods proposed in these embodiments can produce not only olefins, but also polyolefins. The mixture of the olefin product and the catalyst removed from the reactor can then be separated into the olefin product and the catalyst. At least one olefin from this isolated olefin product can then be contacted with an olefin-forming catalyst to produce a polyolefin.

- 1 009365- 1 009365

Ниже изобретение более подробно рассмотрено со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:Below the invention is described in more detail with reference to the accompanying drawings, which show:

на фиг. 1 - схематичный вид нижней части реактора, который можно использовать для получения олефинов предлагаемым в изобретении способом, на фиг. 2-5 - графики, содержащие информацию о структуре потока в реакторе для проведения газотвердофазных реакций при получении олефинов предлагаемым в изобретении способом.in FIG. 1 is a schematic view of the bottom of a reactor that can be used to produce olefins by the method of the invention, FIG. 2-5 are graphs containing information about the structure of the stream in the reactor for carrying out gas-solid phase reactions upon receipt of olefins by the method of the invention.

Предпочтительные варианты осуществления изобретенияPreferred Embodiments

I. Максимизация эффективности контакта оксигената с катализатором и минимизация побочных реакций.I. Maximizing the efficiency of contact of oxygenate with the catalyst and minimizing adverse reactions.

В настоящем изобретении предлагается способ максимизации эффективности контакта между потоком исходного сырья и потоком частиц катализатора с одновременной минимизацией нежелательных побочных реакций. Предлагаемый в изобретении способ позволяет, в частности, максимально увеличить эффективность контакта между оксигенатными соединениями и частицами катализатора, который конвертирует оксигенат в олефиновые продукты, состоящие, по существу, из этилена и пропилена.The present invention provides a method for maximizing contact efficiency between a feed stream and a stream of catalyst particles while minimizing undesired side reactions. The method according to the invention allows, in particular, to maximize the contact efficiency between oxygenate compounds and catalyst particles, which converts oxygenate into olefin products consisting essentially of ethylene and propylene.

В одном варианте частицы образующего олефины катализатора подают в канал введения в контакт через первый, или входной, канал. В предпочтительном варианте канал введения в контакт имеет большее поперечное сечение, чем первый (входной) канал.In one embodiment, particles of the olefin-forming catalyst are fed into the contacting channel through a first or inlet channel. In a preferred embodiment, the contact channel has a larger cross section than the first (input) channel.

В другом варианте частицы образующего олефины катализатора образуют в канале введения в контакт псевдоожиженный слой катализатора. В проходящий через канал введения в контакт поток частиц катализатора через боковую стенку канала введения в контакт подают один или несколько потоков исходного оксигената. Исходный оксигенат предпочтительно инжектировать в канал введения в контакт в виде нескольких струй под углом к направлению проходящего через канал введения в контакт катализатора. Проходящие через псевдоожиженный слой катализатора струи оксигената взаимодействуют с катализатором и уносят из слоя катализатора некоторое количество его частиц. В процессе взаимодействия оксигената с частицами катализатора в реакторе начинается реакция конверсии.In another embodiment, the olefin-forming catalyst particles form a fluidized catalyst bed in the contact channel. One or more streams of the starting oxygenate are fed into the stream of catalyst particles passing through the contact channel through the side wall of the contact channel. The starting oxygenate is preferably injected into the contacting channel in the form of several jets at an angle to the direction of the catalyst passing through the contacting channel. Oxygenate jets passing through the fluidized bed of the catalyst interact with the catalyst and remove some of its particles from the catalyst bed. In the process of interaction of oxygenate with catalyst particles in the reactor, a conversion reaction begins.

В псевдоожиженном слое катализатора инжектируемые в реактор струи оксигената встречаются и перемешиваются друг с другом. Струи оксигената встречаются друг с другом на границе псевдоожиженного слоя, и характер течения постепенно меняется от явно выраженного струйного и неоднородного на однородный пробковый режим двухфазного потока газа со взвешенными в нем частицами катализатора. Изменение характера течения и структуры потока происходит либо вообще без образования промежуточной зоны с турбулентным течением между зоной неоднородного струйного течения и зоной с однородной структурой потока, либо с образованием небольшой по размерам турбулентной зоны. Переход от струйного течения к пробковому режиму течения двухфазного потока с минимальной зоной турбулентного течения максимально повышает интенсивность взаимодействия между оксигенатом и твердыми частицами катализатора. В результате этого при определенной длине потока протекающего через реактор катализатора и оксигената конверсия оксигената увеличивается, а интенсивность побочных реакций поддерживается на минимальном уровне.In the fluidized bed of the catalyst, oxygenate jets injected into the reactor meet and mix with each other. Oxygenate jets meet each other at the boundary of the fluidized bed, and the flow pattern gradually changes from a pronounced jet and inhomogeneous to a homogeneous cork mode of a two-phase gas flow with catalyst particles suspended in it. A change in the nature of the flow and the structure of the flow occurs either without formation of an intermediate zone with a turbulent flow between the zone of an inhomogeneous jet flow and a zone with a uniform flow structure, or with the formation of a small turbulent zone. The transition from a jet flow to a plug flow regime of a two-phase flow with a minimum zone of turbulent flow maximizes the intensity of the interaction between oxygenate and solid particles of the catalyst. As a result of this, at a certain stream length of the catalyst and oxygenate flowing through the reactor, the oxygenate conversion increases, and the intensity of side reactions is kept to a minimum.

Изменение режима течения с неоднородного струйного режима течения с увлекаемыми оксигенатом твердыми частицами катализатора на пробковый однородный режим течения двухфазного потока происходит в пределах канала введения в контакт. Зону изменения режима течения можно рассматривать как зону, которая делит канал введения в контакт на две части. Первая часть является неоднородной и в ней струи оксигената сохраняют свою структуру. Режим течения в этой части канала введения в контакт носит явно выраженный струйный характер и определяется отдельными струями оксигената, протекающего через псевдоожиженный слой катализатора. Концентрация частиц катализатора в струях оксигената меньше, чем в остальной части псевдоожиженного слоя. Разная концентрация оксигената определяет неоднородную структуру потока с явно выраженными участками с высокой и низкой концентрациями частиц катализатора.A change in the flow regime from an inhomogeneous jet flow regime with oxygen particles carried by solid catalyst particles to a cork homogeneous flow regime of a two-phase flow occurs within the contact channel. The zone of change in the flow regime can be considered as a zone that divides the channel of introduction into contact into two parts. The first part is heterogeneous and in it the oxygenate jets retain their structure. The flow regime in this part of the contacting channel has a pronounced jet character and is determined by individual jets of oxygenate flowing through the fluidized bed of the catalyst. The concentration of catalyst particles in the oxygenate jets is less than in the rest of the fluidized bed. Different concentrations of oxygenate determine the heterogeneous flow structure with distinct areas with high and low concentrations of catalyst particles.

На входе в канал введения в контакт струи оксигената направлены под углом к направлению потока протекающего через нее катализатора. Проходящие через псевдоожиженный слой катализатора струи оксигената встречаются друг с другом. По мере движения через псевдоожиженный слой катализатора поперечное сечение струй оксигената постепенно увеличивается. В конечном итоге из постепенно расширяющихся (сходящихся друг с другом) струй в канале введения в контакт формируется один поток оксигената. В расположенном до окончательно расширившихся струй оксигената участке канала введения в контакт структуру потока можно охарактеризовать как структуру с отдельными струями, разделенными промежутками. Эту часть канала введения в контакт, в которой отдельные струи оксигената разделены промежутками, называют зоной разделения отдельных струй оксигената. Эта часть канала введения в контакт заполнена находящимися в псевдоожиженном состоянии частицами катализатора. Вторая часть канала введения в контакт по структуре потока является однородной. Режим течения в этой части уже не носит струйного характера, и оксигенат и частицы катализатора образуют один двухфазный поток.At the entrance to the contact channel, the oxygenate jets are directed at an angle to the flow direction of the catalyst flowing through it. Oxygenate jets passing through the fluidized bed of the catalyst meet each other. As you move through the fluidized bed of catalyst, the cross section of oxygenate jets gradually increases. As a result, from a gradually expanding (converging with each other) jets in the channel of introduction into contact one oxygenate stream is formed. In the portion of the channel for introducing into the contact located before the finally expanded oxygenate jets, the flow structure can be characterized as a structure with separate jets separated by gaps. This part of the contacting channel in which the individual jets of oxygenate are separated by gaps is called the separation zone of the individual jets of oxygenate. This portion of the contacting channel is filled with fluidized catalyst particles. The second part of the contact channel is uniform in flow structure. The flow regime in this part is no longer of a jet nature, and oxygenate and catalyst particles form one two-phase flow.

Из канала введения в контакт состоящий из оксигената и частиц катализатора поток попадает в соединительный канал. В предпочтительном варианте поперечное сечение соединительного канала меньшеFrom the contacting channel consisting of oxygenate and catalyst particles, the stream enters the connecting channel. In a preferred embodiment, the cross section of the connecting channel is less

- 2 009365 поперечного сечения канала введения в контакт. В одном из вариантов в канале введения в контакт в олефины конвертируют меньше 100% исходного оксигената. В этом варианте в соединительный канал из канала введения в контакт попадают газы, в которых содержится меньше 100% исходного оксигената.- 2 009365 cross-section of the channel of introduction into contact. In one embodiment, less than 100% of the starting oxygenate is converted to olefins in the contact channel. In this embodiment, gases that contain less than 100% of the initial oxygenate fall into the connecting channel from the introduction channel into contact.

После конверсии олефины можно отделять от выходящего из реактора потока газа и использовать, например, для получения полиолефинов. Для получения необходимых полиолефинов выделенный из потока газа по меньшей мере один из образовавшихся в результате конверсии олефинов обрабатывают другим катализатором.After conversion, the olefins can be separated from the gas stream leaving the reactor and used, for example, to produce polyolefins. At least one of the olefins resulting from the conversion of the olefins is treated with another catalyst to obtain the desired polyolefins.

В приведеннной ниже части описания речь идет о характеристиках и структуре потоков исходного оксигената и частиц катализатора. Необходимо подчеркнуть, что реакция конверсии оксигената в олефины начинается сразу же в момент контакта исходного оксигената с частицами катализатора. По мере течения в направлении выхода из реактора содержание олефинов в потоке газа постепенно увеличивается. Для специалистов в данной области очевидно, что после контакта исходного оксигената с частицами образующего олефины катализатора поток протекающего через реактор газа состоит из исходного оксигената, олефина, образовавшегося в результате конверсии исходного оксигената, и взвешенных в газе частиц катализатора.The following part of the description deals with the characteristics and structure of the streams of the initial oxygenate and catalyst particles. It must be emphasized that the reaction of the conversion of oxygenate to olefins begins immediately at the moment of contact of the initial oxygenate with catalyst particles. As the flow in the direction of exit from the reactor, the olefin content in the gas stream gradually increases. It will be apparent to those skilled in the art that after contacting the starting oxygenate with particles of the olefin-forming catalyst, the stream of gas flowing through the reactor consists of the starting oxygenate, the olefin resulting from the conversion of the starting oxygenate, and catalyst particles suspended in the gas.

II. Характеристики потоков.II. Stream characteristics.

A. Первый (входной) канал.A. The first (input) channel.

Течение в реакторе начинается при подаче твердых частиц катализатора, в частности образующего олефины катализатора, в первый, или входной, канал реактора. В реактор можно подавать частицы свежего катализатора, частицы, возвращаемые в реактор из регенератора, или частицы, возвращаемые в реактор, в обход регенератора. В предпочтительных вариантах частицы катализатора подают во входной канал реактора в потоке ожижающего газа, формирующего в реакторе псевдоожиженный слой катализатора.The flow in the reactor begins when solid particles of the catalyst, in particular the catalyst forming olefins, are fed into the first or inlet channel of the reactor. Particles of fresh catalyst, particles returned to the reactor from the regenerator, or particles returned to the reactor bypassing the regenerator can be fed into the reactor. In preferred embodiments, the catalyst particles are fed into the reactor inlet channel in a fluidizing gas stream forming a fluidized catalyst bed in the reactor.

Б. Канал введения в контакт.B. Channel contact.

Прошедшие через первый (входной) канал частицы катализатора попадают в канал введения в контакт. В одном из вариантов поперечное сечение канала введения в контакт больше поперечного сечения входного канала. Так, например, для увеличения поперечного сечения канала введения в контакт, начиная от того места, где он соединяется с входным каналом, корпус реактора можно выполнить в виде конфузора с наклонными стенками и постепенно увеличивающейся площадью поперечного сечения.The catalyst particles passing through the first (inlet) channel enter the contact channel. In one embodiment, the cross section of the contact channel is larger than the cross section of the inlet channel. So, for example, to increase the cross section of the contact channel, starting from the place where it is connected to the inlet, the reactor vessel can be made in the form of a confuser with inclined walls and a gradually increasing cross-sectional area.

В канале введения в контакт частицы катализатора вступают во взаимодействие с одним или несколькими потоками подаваемого в реактор оксигената. В одном из вариантов оксигенат инжектируют в канал введения в контакт в виде нескольких струй. Струи оксигената можно инжектировать в катализатор в любом по высоте месте канала введения в контакт. Входные отверстия в стенках корпуса реактора, через которые в него инжектируют (нагнетают) оксигенат, должны быть расположены под углом к вертикали. Обычно угол наклона струй оксигената к вертикали или направлению протекающего через канал введения в контакт катализатора составляет от 15 до 75°. Отверстия для подачи в канал введения в контакт струй оксигената предпочтительно выполнять в наклонных участках боковых стенок корпуса реактора.In the contact channel, the catalyst particles interact with one or more oxygenate streams supplied to the reactor. In one embodiment, oxygenate is injected into the contact channel in the form of several jets. Oxygenate jets can be injected into the catalyst at any height in the contact channel. Inlet openings in the walls of the reactor vessel through which oxygenate is injected (injected) into it must be located at an angle to the vertical. Typically, the angle of inclination of the oxygenate jets to the vertical or direction of the catalyst flowing through the contact channel is from 15 to 75 °. The holes for supplying oxygenate jets into the contact channel are preferably made in inclined sections of the side walls of the reactor vessel.

В канале введения в контакт струи оксигената вместе с частицами катализатора образуют неоднородную по своей структуре часть канала введения в контакт. Вначале поток проходящего через слой твердых частиц катализатора оксигената носит явно выраженный струйный характер. Поток в неоднородной части канала введения в контакт состоит из отдельных, не содержащих частиц катализатора струй оксигената, окруженных псевдоожиженным слоем частиц катализатора. Размеры струй на входе в канал введения в контакт определяются размерами сопел, через которые оксигенат инжектируют в канал введения в контакт. В канале введения в контакт струи оксигената постепенно расширяются и начинают уносить из окружающего их псевдоожиженного слоя частицы катализатора. Промежутки между отдельными струями оксигената в этой части канала введения в контакт заполнены твердыми частицами находящегося в псевдоожиженном состоянии катализатора. По мере движения через канал введения в контакт поперечное сечение струй постепенно увеличивается, и одновременно увеличивается количество находящихся в потоке оксигената частиц катализатора. В результате концентрация частиц катализатора в струях оксигената не возрастает, и контакт между частицами катализатора и оксигенатом увеличивается.In the contact channel, the oxygenate jets, together with the catalyst particles, form a part of the contact channel that is inhomogeneous in structure. Initially, the flow of oxygenate passing through the layer of solid particles of the catalyst is of a pronounced jet character. The flow in the non-uniform part of the contacting channel consists of separate, not containing catalyst particles, oxygenate jets surrounded by a fluidized bed of catalyst particles. The dimensions of the jets at the entrance to the contacting channel are determined by the size of the nozzles through which oxygenate is injected into the contacting channel. The oxygenate jets gradually expand in the contact channel and the catalyst particles begin to fly away from the surrounding fluidized bed. The gaps between the individual oxygenate jets in this part of the contact channel are filled with solid particles of a fluidized catalyst. As you move through the contact channel, the cross section of the jets gradually increases, and at the same time, the number of catalyst particles in the oxygenate stream increases. As a result, the concentration of catalyst particles in the oxygenate jets does not increase, and the contact between the catalyst particles and oxygenate increases.

Инжектируемые в канал введения в контакт под углом к вертикали и расширяющиеся струи оксигената в конечном итоге сходятся друг с другом и образуют один общий поток. То место в реакторе, в котором отдельные струи оксигената (вместе с частицами катализатора) сходятся в единый поток, определяет вертикальное положение в реакторе переходного участка, в котором структура потока меняется с неоднородной на однородную. Обычно этот переходный участок расположен в пределах канала введения в контакт. Вытекающий из второй части канала введения в контакт однородный по своей структуре поток исходного оксигената и частиц катализатора движется в ректоре вниз по направлению проходящего через указанный канал потока.The oxygenate injected into the contact channel at an angle to the vertical and expanding jets eventually converge with each other and form one common stream. The place in the reactor in which the individual jets of oxygenate (together with the catalyst particles) converge into a single stream determines the vertical position in the reactor of the transition section in which the structure of the stream changes from inhomogeneous to homogeneous. Typically, this transition portion is located within the contact channel. The stream of initial oxygenate and catalyst particles flowing from the second part of the contact channel into the contact moves in the reactor downward in the direction of the stream passing through the channel.

B. Соединительный канал.B. Connecting channel.

Из канала введения в контакт поток оксигената и твердых частиц катализатора попадает в соединительный канал. В одном из вариантов площадь поперечного сечения соединительного канала меньшеFrom the contacting channel, a stream of oxygenate and solid catalyst particles enters the connecting channel. In one embodiment, the cross-sectional area of the connecting channel is less

- 3 009365 площади поперечного сечения канала введения в контакт. Поэтому в соединительном канале скорость оксигената и частиц катализатора возрастает. Для изменения площади поперечного сечения стенки соединительного канала можно выполнить наклонными, постепенно сходящимися к центральной оси канала.- 3 009365 the cross-sectional area of the contact channel. Therefore, in the connecting channel, the rate of oxygenate and catalyst particles increases. To change the cross-sectional area of the wall of the connecting channel, you can perform inclined, gradually converging to the Central axis of the channel.

Структура потока в соединительном канале определяется равномерной структурой потока, сформировавшегося во второй части канала введения в контакт. В предпочтительных вариантах структура потока в соединительном канале является равномерной и характерной для пробкового режима течения кольцевого двухфазного потока. В таком кольцевом потоке твердые частицы катализатора собираются у стенки реактора, а их концентрация в центральном ядре потока снижается. В пробковом двухфазном потоке из-за сравнительно низкой концентрации частиц катализатора скорость реакции меньше, чем в других зонах реактора. При снижении концентрации катализатора, однако, возрастает избирательность реакции, и выход полиэтилена и пропилена по сравнению с другими олефинами увеличивается. Пробковый режим течения в последней части канала введения в контакт обеспечивает необходимый баланс между максимально возможной конверсией оксигената в олефины и высокой избирательностью реакции и получение максимального количества этилена и пропилена.The flow structure in the connecting channel is determined by the uniform structure of the flow formed in the second part of the contact channel. In preferred embodiments, the flow structure in the connecting channel is uniform and characteristic of the plug flow regime of the annular two-phase flow. In such an annular stream, solid catalyst particles are collected at the wall of the reactor, and their concentration in the central core of the stream decreases. Due to the relatively low concentration of catalyst particles in the cork biphasic stream, the reaction rate is lower than in other zones of the reactor. With a decrease in catalyst concentration, however, the selectivity of the reaction increases, and the yield of polyethylene and propylene increases compared to other olefins. The cork flow regime in the last part of the contact channel provides the necessary balance between the maximum possible conversion of oxygenate to olefins and the high selectivity of the reaction and obtaining the maximum amount of ethylene and propylene.

Соединительный канал является последней частью зоны реакции, через которую проходит поток исходного оксигената и частиц катализатора. После этого из выходящего из соединительного канала потока отделяют частицы катализатора, и реакция конверсии прекращается. Из очищенного от частиц катализатора потока газа затем выделяют образовавшиеся в результате реакции конверсии олефины.The connecting channel is the last part of the reaction zone through which the stream of feed oxygenate and catalyst particles passes. After that, catalyst particles are separated from the stream leaving the connecting channel, and the conversion reaction is terminated. The olefins resulting from the conversion reaction are then isolated from the gas stream purified from the catalyst particles.

Г. Условия протекания реакции в каналах.G. Conditions for the reaction in the channels.

Скорость реакции и продукты реакции конверсии оксигената в олефины зависят от нескольких факторов и, в частности, от количества кокса, образующегося на частицах катализатора, и температуры реакции. На скорость реакции и на продукты реакции также влияет концентрация частиц катализатора в конвертируемом оксигенате. Так, например, повышение плотности частиц катализатора ускоряет процесс конверсии оксигената в олефины. С другой стороны, при увеличении плотности частиц катализатора в продуктах реакции возрастает содержание не этилена и пропилена, а высокомолекулярных олефинов. И наоборот, снижение плотности частиц катализатора снижает скорость реакции, но повышает ее избирательность и количество получаемых этилена и пропилена.The reaction rate and reaction products of the conversion of oxygenate to olefins depend on several factors and, in particular, on the amount of coke formed on the catalyst particles and the reaction temperature. The reaction rate and the reaction products are also affected by the concentration of catalyst particles in the convertible oxygenate. For example, an increase in the density of catalyst particles accelerates the conversion of oxygenate to olefins. On the other hand, with an increase in the density of catalyst particles in the reaction products, the content of high molecular olefins and not ethylene and propylene increases. Conversely, a decrease in the density of catalyst particles decreases the reaction rate, but increases its selectivity and the amount of ethylene and propylene produced.

Добиться необходимого баланса между высокой скоростью реакции и ее высокой избирательностью можно путем проведения реакции в таком режиме, в котором реакция может протекать в разных условиях. Так, например, реакцию конверсии оксигената в олефины можно проводить в используемом для проведения газотвердофазных реакций реакторе с псевдоожиженным слоем частиц катализатора. В этом случае исходный оксигенат пропускают через слой частиц катализатора. Сравнительно высокая концентрация частиц катализатора в псевдоожиженном слое позволяет увеличить скорость реакции. При прохождении оксигената через слой частиц катализатора некоторые частицы катализатора уносятся потоком газа из псевдоожиженного слоя. Из-за наличия частиц катализатора реакция конверсии продолжается и в прошедшем через слой катализатора потоке газа, хотя и с меньшей из-за меньшей концентрации частиц катализатора скоростью.The necessary balance between the high reaction rate and its high selectivity can be achieved by carrying out the reaction in a mode in which the reaction can proceed under different conditions. So, for example, the reaction of the conversion of oxygenate to olefins can be carried out in a fluidized-bed reactor used for conducting gas-solid-phase reactions. In this case, the starting oxygenate is passed through a layer of catalyst particles. The relatively high concentration of catalyst particles in the fluidized bed allows an increase in the reaction rate. As oxygenate passes through the bed of catalyst particles, some of the catalyst particles are carried away by the gas stream from the fluidized bed. Due to the presence of catalyst particles, the conversion reaction continues in the gas stream passing through the catalyst bed, albeit at a lower rate due to the lower concentration of catalyst particles.

При получении олефинов предлагаемым в изобретении способом режим течения в реакторе частиц образующего олефины катализатора и исходного оксигената меняется несколько раз. В первом, или входном, канале скорость частиц катализатора составляет приблизительно от 0,1 до 3 фут/с, предпочтительно от 0,5 до 1,5 фут/с. Объемное содержание твердой фазы в проходящем через входной канал потоке составляет приблизительно от 20 до 40%, предпочтительно от 30 до 35%. Скорость и концентрацию частиц катализатора во входном канале частично регулируют путем изменения скорости ожижающего газа, используемого для образования псевдоожиженного слоя катализатора.Upon receipt of olefins by the method of the invention, the flow regime in the reactor of particles of the olefin-forming catalyst and the initial oxygenate changes several times. In the first or inlet channel, the velocity of the catalyst particles is from about 0.1 to 3 ft / s, preferably from 0.5 to 1.5 ft / s. The volumetric content of the solid phase in the stream passing through the inlet channel is from about 20 to 40%, preferably from 30 to 35%. The velocity and concentration of the catalyst particles in the inlet channel is partially controlled by varying the velocity of the fluidizing gas used to form the fluidized bed of the catalyst.

Скорость и концентрация частиц катализатора практически не меняются до контакта находящихся в псевдоожиженном слое частиц катализатора с потоками оксигената в канале введения в контакт. В одном из вариантов скорость исходного оксигената на входе в канал введения в контакт составляет примерно от 75 до 125 фут/с, предпочтительно от 90 до 110 фут/с.The speed and concentration of catalyst particles practically do not change until the contact of the catalyst particles in the fluidized bed with oxygenate streams in the contact channel. In one embodiment, the initial oxygenate velocity at the entrance to the contact channel is from about 75 to 125 ft / s, preferably from 90 to 110 ft / s.

При взаимодействии струй оксигената с находящимися в псевдоожиженном слое частицами катализатора скорость оксигената начинает падать, и постепенно расширяющиеся струи оксигената уносят из псевдоожиженного слоя частицы катализатора. Этот процесс продолжается во всей первой части канала введения в контакт с неоднородной структурой потока. На верхней границе первой контактной зоны скорость оксигената обычно снижается приблизительно до 18-30 фут/с. Одновременно с этим концентрация твердых частиц катализатора в потоке оксигената возрастает до 15 об.%. При этом, однако, концентрация твердых частиц в потоке оксигената остается ниже их концентрации в окружающем струи псевдооожиженном слое. В одном из вариантов концентрация твердых частиц катализатора в струях оксигената составляет примерно от 1 до 15 об.%. При этом концентрация твердых частиц катализатора в промежутках между струями остается на уровне 5% от объема псевдоожиженного слоя и составляет предпочтительно примерно от 20 до примерно 40 об.%, наиболее предпочтительно примерно от 30 до примерно 35 об.%During the interaction of the oxygenate jets with the catalyst particles in the fluidized bed, the oxygenate velocity begins to decrease, and gradually expanding oxygenate jets carry away the catalyst particles from the fluidized bed. This process continues throughout the entire first part of the contact channel with the heterogeneous flow structure. At the upper boundary of the first contact zone, the oxygenate velocity typically decreases to about 18-30 ft / s. At the same time, the concentration of solid catalyst particles in the oxygenate stream increases to 15 vol.%. In this case, however, the concentration of solid particles in the oxygenate stream remains below their concentration in the surrounding fluidized-bed stream. In one embodiment, the concentration of solid catalyst particles in the jets of oxygenate is from about 1 to 15 vol.%. The concentration of solid particles of the catalyst between the jets remains at the level of 5% of the volume of the fluidized bed and is preferably from about 20 to about 40 vol.%, Most preferably from about 30 to about 35 vol.%

Следует отметить, что струи подаваемого в канал введения в контакт исходного оксигената можно использовать в качестве дополнительного ожижающего газа. Предпочтительно, чтобы подача оксигенатаIt should be noted that the jet supplied to the contact channel of the source oxygenate can be used as an additional fluidizing gas. Preferably, oxygenate feed

- 4 009365 увеличивала высоту псевдоожиженного слоя.- 4 009365 increased the height of the fluidized bed.

На верхней границе первой части канала введения в контакт с неоднородной структурой потока поток оксигената расширяется, и отдельные струи сливаются в один общий поток с равномерной структурой. Изменение структуры потока происходит на верхней границе псевдоожиженного слоя частиц катализатора. Как уже было отмечено выше, контактная зона с равномерной структурой потока начинается в том месте канала введения в контакт, в котором режим течения носит турбулентный характер. Контактная зона с турбулентным характером потока расположена в зоне максимального расширения отдельных струй оксигената, в которой, однако, структура потока все еще остается неоднородной. Зону с турбулентным режимом течения иногда называют зоной поглощения. Для структур потока, которые уменьшают зоны поглощения, обычно характерно увеличение контакта между оксигенатом и частицами катализатора и уменьшение нежелательных побочных реакций. В одном из вариантов высота зоны поглощения в реакторе не превышает 2 фут, предпочтительно не превышает 0,5 фут.At the upper boundary of the first part of the channel for bringing into contact with the heterogeneous structure of the stream, the oxygenate stream expands, and individual jets merge into one common stream with a uniform structure. A change in the flow structure occurs at the upper boundary of the fluidized bed of catalyst particles. As already noted above, a contact zone with a uniform flow structure begins at the point of the contact introduction channel in which the flow regime is turbulent. The contact zone with the turbulent nature of the flow is located in the zone of maximum expansion of individual oxygenate jets, in which, however, the flow structure still remains inhomogeneous. A zone with a turbulent flow regime is sometimes called an absorption zone. Flow patterns that reduce absorption zones are typically characterized by an increase in contact between the oxygenate and catalyst particles and a decrease in undesirable side reactions. In one embodiment, the height of the absorption zone in the reactor does not exceed 2 feet, preferably does not exceed 0.5 feet.

В контактной зоне с равномерной структурой потока скорость потока предпочтительно составляет примерно от 18 до примерно 30 фут/с. Предпочтительно, чтобы концентрация твердых частиц катализатора в зоне реакции с равномерной структурой потока была меньше, чем в зоне с неоднородной структурой потока. На выходе из зоны реакции с равномерной структурой потока, т.е. в том месте, где поток оксигената и частиц катализатора входит в соединительный канал, концентрация твердых частиц катализатора в потоке должна составлять примерно от 1 до примерно 3 об.%.In a contact zone with a uniform flow structure, the flow rate is preferably from about 18 to about 30 ft / s. Preferably, the concentration of solid catalyst particles in the reaction zone with a uniform flow structure is lower than in the zone with a non-uniform flow structure. At the exit from the reaction zone with a uniform flow structure, i.e. in the place where the stream of oxygenate and catalyst particles enters the connecting channel, the concentration of solid catalyst particles in the stream should be from about 1 to about 3 vol.%.

В соединительном канале скорость потока оксигената и частиц катализатора (а также олефинов, образовавшихся в результате конверсии исходного оксигената) увеличивается. В предпочтительных вариантах поток в соединительном канале является однородным, и его структура похожа на структуру двухфазного потока с пробковым режимом течения. Пробковый режим течения в соединительном канале обеспечивается определенной приведенной скоростью газа (ПСГ). ПСГ определяется по величине средней скорости протекающих через реактор газов. Предпочтительно, чтобы ПСГ в соединительном канале составляла минимум 9 м/с. В одном из вариантов ПСГ в последней части зоны реакции составляет примерно от 9 до 25 м/с, предпочтительно от 12 до 20 м/с.In the connecting channel, the flow rate of oxygenate and catalyst particles (as well as olefins formed as a result of the conversion of the initial oxygenate) increases. In preferred embodiments, the flow in the connecting channel is homogeneous, and its structure is similar to that of a two-phase flow with plug flow. The plug flow mode in the connecting channel is provided by a certain reduced gas velocity (PSG). PSG is determined by the average velocity of gases flowing through the reactor. Preferably, the PSG in the connecting channel is at least 9 m / s. In one embodiment, the PSG in the last part of the reaction zone is from about 9 to 25 m / s, preferably from 12 to 20 m / s.

III. Типы реакторов.III. Types of reactors.

А. Реакторы для конверсии оксигенатов в олефины.A. Reactors for the conversion of oxygenates to olefins.

Предлагаемый в изобретении способ можно использовать в самых разных реакторах, таких как реакторы с псевдоожиженным слоем, реакторы с быстрым псевдоожиженным слоем, реакторы с циркулирующим псевдоожиженным слоем, вертикальные реакторы и реакторы другого типа. Реакторы, в которых можно использовать предлагаемый в изобретении способ, описаны, в частности, в и8 4076796 и И8 6287522 (сдвоенный вертикальный реактор), а также у Ό. Кипп и О. Ьеуеп8р1е1 в 'ΤΊιιίάίζαΙίοη Епщпеегшд, изд-во РоЬеП Е. Кпедег РиЫщЫпд Сотрапу, Иете Уогк, Иете Уогк 1977 (все эти публикации в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылки).The process according to the invention can be used in a wide variety of reactors, such as fluidized bed reactors, fast fluidized bed reactors, circulating fluidized bed reactors, vertical reactors and other types of reactors. Reactors in which the process of the invention can be used are described, in particular, in U8 4076796 and I8 6287522 (dual vertical reactor), as well as Ό. Kipp and O. Lewep8p1e1 in 'ΤΊιιίάίζαΙίοη Espscpeegsd, publisher PoEp E. Kpedeg RiSchyspd Sotrapu, Iete Wogk, Iete Wogk 1977 (all of these publications are hereby incorporated by reference in their entirety).

Предпочтительные типы реакторов и вертикальные реакторы, в которых можно использовать предлагаемый в изобретении способ, описаны у Е.А. 2еш и Ό.Ε. ОИто в КИег РеасЮг. Ε1и^б^ζаΐ^оη апб Е1шбРагбс1е 8у51ет5, изд-во Рет1то1б РиЬИкЫпд Согрогабоп, Иете Уогк, 1960, р. 48-59, в И8 6166282 (реактор с быстрым псевдоожиженным слоем) и в заявке И8 09/564613, поданной 4 мая 2000 г. (многосекционный вертикальный реактор), все эти публикации в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылки.Preferred types of reactors and vertical reactors in which the process of the invention can be used are described by E.A. 2esh and Ό.Ε. OITO in Kieg ReasYug. И1 and ^ b ^ ζаΐ ^ оη apb Е1шб Рагбс1е 8у51ет5, publishing house Ret1to1b РиЬКЫпд Согрогабоп, Иете Уогк, 1960, р. 48-59, in I8 6166282 (fast fluidized bed reactor) and in I8 09/564613, filed May 4, 2000 (multi-section vertical reactor), all of these publications are fully incorporated into this description by reference.

В одном из предпочтительных с точки зрения практической реализации вариантов осуществления изобретения предлагаемый в нем способ проводят в псевдоожиженном слое или быстром псевдоожиженном слое, используя реакторную систему, систему регенерации катализатора и систему рекуперации олефина(ов).In one of the preferred from the point of view of practical implementation of embodiments of the invention, the proposed method is carried out in a fluidized bed or a fast fluidized bed using a reactor system, a catalyst regeneration system and a recovery system for olefin (s).

В этом варианте реакторная система предпочтительно представляет собой реакторную систему с псевдоожиженным слоем, имеющую первую зону реакции, расположенную внутри одного или нескольких вертикальных реакторов, и вторую зону реакции, расположенную внутри по меньшей мере одного аппарата для отделения катализатора от продуктов реакции, обычно состоящего из одного или нескольких циклонов. В одном из вариантов осуществления изобретения олефины предлагаемым в изобретении способом получают на установке с одним или несколькими вертикальными реакторами и аппаратом для отделения катализатора от продуктов реакции, расположенными в общем корпусе реактора. Перерабатываемое на установке сырье, предпочтительно содержащее один или несколько оксигенатов, возможно с одним или несколькими разбавителями, подают в один или несколько вертикальных реакторов с частицами каталитического молекулярного сита или закоксованного каталитического молекулярного сита. В этом варианте до подачи в реактор частицы каталитического молекулярного сита или закоксованное каталитическое молекулярное сито смачивают жидкостью, предпочтительно водой или метанолом, и/или смешивают с газом, например инертным газом, в частности азотом.In this embodiment, the reactor system is preferably a fluidized bed reactor system having a first reaction zone located inside one or more vertical reactors, and a second reaction zone located inside at least one apparatus for separating the catalyst from reaction products, usually consisting of one or several cyclones. In one embodiment of the invention, the olefins according to the invention are produced in a plant with one or more vertical reactors and apparatus for separating the catalyst from the reaction products located in a common reactor vessel. The plant-processed feed, preferably containing one or more oxygenates, possibly with one or more diluents, is fed to one or more vertical reactors with particles of a catalytic molecular sieve or a coked catalytic molecular sieve. In this embodiment, prior to being fed to the reactor, the particles of the catalytic molecular sieve or coked catalytic molecular sieve are wetted with a liquid, preferably water or methanol, and / or mixed with a gas, for example an inert gas, in particular nitrogen.

В одном из вариантов осуществления изобретения исходный оксигенат в жидком и/или парообразном состоянии подают в реакторную систему в количестве от 0,1 до примерно 99,9 мас.%, например от примерно 1 до примерно 99 мас.%, обычно примерно от 5 до примерно 95 мас.%, в пересчете на всю массу подаваемой в реактор жидкости или газа с учетом массы всех содержащихся в них разбавителей.In one embodiment of the invention, the starting oxygenate in a liquid and / or vapor state is supplied to the reactor system in an amount of from 0.1 to about 99.9 wt.%, For example from about 1 to about 99 wt.%, Usually from about 5 to about 95 wt.%, in terms of the entire mass of liquid or gas supplied to the reactor, taking into account the mass of all diluents contained in them.

- 5 009365- 5 009365

Жидкие и парообразные исходные оксигенаты могут иметь один и тот же состав либо могут содержать в варьирующихся пропорциях одни и те же или разные отдельные компоненты с одними и теми же или разными разбавителями.The liquid and vaporous starting oxygenates may have the same composition or may contain, in varying proportions, the same or different separate components with the same or different diluents.

Предлагаемый в изобретении способ можно проводить в широком интервале температур, в частности примерно от 200 до примерно 1000°С, примерно от 250 до примерно 800°С или примерно от 250 до примерно 750°С, преимущественно примерно от 300 до примерно 650°С, обычно примерно от 350 до примерно 600°С, предпочтительно примерно от 350 до примерно 550°С.The inventive method can be carried out in a wide temperature range, in particular from about 200 to about 1000 ° C, from about 250 to about 800 ° C, or from about 250 to about 750 ° C, mainly from about 300 to about 650 ° C, usually from about 350 to about 600 ° C., preferably from about 350 to about 550 ° C.

Аналогичным образом предлагаемый в изобретении способ можно проводить и в широком интервале давлений, включая автогенное давление. Обычно абсолютное парциальное давление потока подаваемых в реактор исходных реагентов, исключая любые содержащиеся в них разбавители, составляет примерно от 0,1 кПа до примерно 5 МПа, в частности примерно от 5 кПа до примерно 1 МПа, обычно примерно от 20 до примерно 500 кПа.Similarly, the proposed invention the method can be carried out in a wide pressure range, including autogenous pressure. Typically, the absolute partial pressure of the feed stream to the reactor of the starting reagents, excluding any diluents contained therein, is from about 0.1 kPa to about 5 MPa, in particular from about 5 kPa to about 1 MPa, usually from about 20 to about 500 kPa.

Массовое соотношение между твердыми частицами катализатора и газа в реакторе для проведения газотвердофазных реакций обычно лежит в интервале примерно от 5:1 до примерно 75:1. В предпочтительном варианте это массовое соотношение составляет примерно от 8:1 до примерно 50:1, более предпочтительно примерно от 10:1 до примерно 40:1.The mass ratio between the solid particles of the catalyst and the gas in the reactor for conducting solid-state phase reactions usually lies in the range from about 5: 1 to about 75: 1. In a preferred embodiment, this mass ratio is from about 8: 1 to about 50: 1, more preferably from about 10: 1 to about 40: 1.

При конверсии исходных углеводородов, предпочтительно содержащих один или несколько оксигенатов, количество полученного(ых) олефина(ов) в пересчете на общую массу всех полученных углеводородов превышает 50 мас.%, обычно превышает 60 мас.%, например превышает 70 мас.%, а предпочтительно превышает 75 мас.%. В одном из вариантов количество полученного предлагаемым в изобретении способом этилена и/или пропилена в пересчете на общую массу всех полученных углеводородов превышает 65 мас.%, например превышает 70 или 75 мас.%, а предпочтительно превышает 78 мас.%. Обычно количество полученного этилена в пересчете на массу всех полученных углеводородов превышает 30 мас.%, например превышает 35 мас.% или даже 40 мас.%. Помимо этого количество полученного предлагаемым в изобретении способом пропилена в пересчете на массу всех полученных углеводородов превышает 20 мас.%, например превышает 25 или даже 30 мас.%, а предпочтительно превышает 35 мас.%.In the conversion of feed hydrocarbons, preferably containing one or more oxygenates, the amount of olefin (s) obtained, calculated on the total weight of all hydrocarbons obtained, exceeds 50 wt.%, Usually exceeds 60 wt.%, For example, exceeds 70 wt.%, And preferably exceeds 75 wt.%. In one embodiment, the amount of ethylene and / or propylene obtained by the process of the invention, calculated on the total weight of all hydrocarbons obtained, exceeds 65 wt.%, For example, exceeds 70 or 75 wt.%, And preferably exceeds 78 wt.%. Typically, the amount of ethylene produced, based on the weight of all hydrocarbons produced, exceeds 30 wt.%, For example, exceeds 35 wt.% Or even 40 wt.%. In addition, the amount of propylene obtained by the inventive method, calculated on the weight of all hydrocarbons obtained, exceeds 20 wt.%, For example, exceeds 25 or even 30 wt.%, And preferably exceeds 35 wt.%.

Подаваемый в реактор исходный оксигенат предпочтительно конвертируют полностью или частично в первой зоне реакции в газообразные продукты реакции, которые вместе с закоксованным катализатором поступают в аппарат для его отделения от продуктов реакции. В предпочтительном варианте в аппарате для отделения катализатора от продуктов реакции используют циклон(ы), в котором(ых) закоксованный катализатор отделяется от отбираемых из реактора газов, содержащих один или несколько олефинов. Кроме циклонов, применение которых является предпочтительным, в аппарате для отделения катализатора от газообразных продуктов реакции можно также использовать методы, основанные на гравитационных эффектах. Для отделения катализатора от газообразных продуктов реакции можно также использовать тарелки, колпачки, колена и другие аналогичные устройства.The feed oxygenate fed to the reactor is preferably converted, in whole or in part, in the first reaction zone into gaseous reaction products, which, together with the coked catalyst, enter the apparatus for separating it from the reaction products. In a preferred embodiment, a cyclone (s) is used in the apparatus for separating the catalyst from the reaction products, in which the coked catalyst is separated from the gases taken from the reactor containing one or more olefins. In addition to cyclones, the use of which is preferred, methods based on gravitational effects can also be used in the apparatus for separating the catalyst from gaseous reaction products. Plates, caps, elbows and other similar devices may also be used to separate the catalyst from the gaseous reaction products.

В одном из вариантов осуществления изобретения аппарат для отделения катализатора от продуктов реакции имеет зону десорбции, обычно расположенную в его нижней части. В зоне десорбции закоксованный катализатор вводят в контакт с газом, предпочтительно водяным паром, метаном, диоксидом углерода, моноксидом углерода, водородом или инертным газом, в частности аргоном, предпочтительно водяным паром, или их смесью и выделяют из катализатора адсорбированные им углеводороды, после чего катализатор подают в систему регенерации.In one embodiment of the invention, the apparatus for separating the catalyst from the reaction products has a desorption zone, usually located in its lower part. In the desorption zone, the coked catalyst is brought into contact with a gas, preferably water vapor, methane, carbon dioxide, carbon monoxide, hydrogen or an inert gas, in particular argon, preferably water vapor, or a mixture thereof, and hydrocarbons adsorbed by it are separated from the catalyst, after which the catalyst served in the regeneration system.

Закоксованный катализатор, отбираемый из аппарата для отделения от него продуктов реакции, подают в систему регенерации. Система регенерации содержит регенератор, в котором катализатор в обычных для регенерации условиях, к которым относятся температура, давление и время пребывания катализатора в регенераторе, вводят в контакт со средой для регенерации, предпочтительно кислородсодержащим газом.The coked catalyst, taken from the apparatus for separating reaction products from it, is fed into the regeneration system. The regeneration system comprises a regenerator, in which the catalyst under normal conditions for regeneration, which include temperature, pressure and residence time of the catalyst in the regenerator, is brought into contact with the regeneration medium, preferably an oxygen-containing gas.

В качестве не ограничивающих объем изобретения примера сред, пригодных для регенерации катализатора, можно назвать кислород, О3, 8О3, Ν2Ο, N0, ΝΟ2, Ν2Ο5, воздух, воздух, разбавленный азотом или диоксидом углерода, кислород и воду (патент И8 6245703), моноксид углерода и/или водород, а также их смеси. Условия, при которых предпочтительно регенерировать катализатор, должны обеспечивать выгорание кокса из закоксованного катализатора, предпочтительно до остаточного уровня менее 0,5 мас.% в пересчете на массу всего подаваемого в систему регенерации закоксованного каталитического молекулярного сита.As non-limiting examples of media suitable for catalyst regeneration, oxygen, O 3 , 8O 3 , Ν 2 Ο, N0, ΝΟ 2 , Ν 2 Ο 5 , air, air diluted with nitrogen or carbon dioxide, oxygen and water (patent I8 6245703), carbon monoxide and / or hydrogen, as well as mixtures thereof. The conditions under which it is preferable to regenerate the catalyst should allow coke to burn out of the coked catalyst, preferably to a residual level of less than 0.5% by weight, based on the total weight of the coked catalytic molecular sieve fed to the regeneration system.

Так, например, температура в регенераторе должна составлять примерно от 200 до примерно 1500°С, в частности примерно от 300 до примерно 1000°С, например примерно от 450 до примерно 750°С, предпочтительно примерно от 550 до примерно 700°С.So, for example, the temperature in the regenerator should be from about 200 to about 1500 ° C, in particular from about 300 to about 1000 ° C, for example from about 450 to about 750 ° C, preferably from about 550 to about 700 ° C.

Абсолютное давление в регенераторе должно составлять примерно от 15 до примерно 500 фунт/кв.дюйм (примерно от 103 до примерно 3448 кПа), в частности примерно от 20 до примерно 250 фунт/кв.дюйм (примерно от 138 до примерно 1724 кПа), например примерно от 25 до примерно 150 фунт/кв.дюйм (примерно от 172 до примерно 1034 кПа), предпочтительно примерно от 30 до примерно 60 фунт/кв.дюйм (примерно от 207 до примерно 414 кПа).The absolute pressure in the regenerator should be from about 15 to about 500 psi (from about 103 to about 3448 kPa), in particular from about 20 to about 250 psi (from about 138 to about 1724 kPa), for example, from about 25 to about 150 psi (from about 172 to about 1034 kPa), preferably from about 30 to about 60 psi (from about 207 to about 414 kPa).

- 6 009365- 6 009365

Время пребывания катализатора в регенераторе может меняться в широких пределах и составлять примерно от 1 мин до нескольких часов, например примерно от 1 до 100 мин. Количество кислорода в регенерирующем отходящем газе (т.е. в газе, который выходит из регенератора) обычно составляет примерно от 0,01 до примерно 5 мол.% в пересчете на общий объем газа. Количество кислорода в газе, который используют для регенерации закоксованного катализатора (т.е. свежем или подаваемом в регенератор газе), обычно составляет минимум примерно 15 мол.%, предпочтительно минимум примерно 20 мол.%, более предпочтительно примерно от 20 до примерно 30 мол.% в пересчете на общий объем подаваемого в регенератор газа.The residence time of the catalyst in the regenerator can vary widely and range from about 1 minute to several hours, for example from about 1 to 100 minutes. The amount of oxygen in the regenerating off-gas (i.e., in the gas that leaves the regenerator) is usually from about 0.01 to about 5 mol%, based on the total volume of the gas. The amount of oxygen in the gas used to regenerate the coked catalyst (i.e., fresh or supplied to the regenerator gas) is usually at least about 15 mol%, preferably at least about 20 mol%, more preferably from about 20 to about 30 mol .% in terms of the total volume of gas supplied to the regenerator.

Сжигание кокса на стадии регенерации катализатора является экзотермической реакций, и поэтому в одном из вариантов осуществления изобретения температуру в системе регенерации катализатора непрерывно регулируют различными принятыми в данной области методами, например подачей в регенератор охлажденного газа в периодическом, непрерывном или полунепрерывном режиме, или комбинацией таких методов. Предпочтительный метод заключается в отводе регенерированного катализатора из системы его регенарации и пропускании через специальный охладитель с получением охлажденного регенерированного катализатора. В качестве охладителя катализатора в одном из вариантов используют теплообменник, расположенный внутри системы регенерации или вне нее. Другие системы регенерации катализаторов и лежащие в основе их работы методы описаны в патенте И8 6290916 (регулирование содержания влаги), который в полном объеме включен в настоящее описание в качестве ссылки.Coke burning at the stage of catalyst regeneration is an exothermic reaction, and therefore, in one embodiment of the invention, the temperature in the catalyst regeneration system is continuously controlled by various methods accepted in the art, for example, by supplying chilled gas to the regenerator in a batch, continuous or semi-continuous mode, or a combination of such methods . The preferred method is to withdraw the regenerated catalyst from its regeneration system and pass it through a special cooler to obtain a cooled regenerated catalyst. In one embodiment, a heat exchanger is used as a catalyst cooler located inside or outside the regeneration system. Other catalyst regeneration systems and the methods underlying their operation are described in patent I8 6290916 (regulation of moisture content), which is incorporated herein by reference in its entirety.

Регенерированный катализатор после выхода из системы его регенерации, предпочтительно из его охладителя, смешивают со свежим и/или циркулирующими в замкнутом контуре каталитическим молекулярным ситом и/или исходным оксигенатом и/или свежим газом или жидкостями и возвращают в вертикальный(е) реактор(ы). В одном из вариантов осуществления изобретения регенерированный катализатор после выхода из системы его регенерации непосредственно возвращают в вертикальный(ые) реактор(ы), предпочтительно после пропускания через соответствующий охладитель. Для облегчения подачи регенерированного катализатора в реакторную систему, предпочтительно в один или несколько вертикальных реакторов, можно использовать транспортирующий газ, например инертный газ, пары исходного оксигената, водяной пар или иной газ-носитель, подаваемый в систему в полунепрерывном или непрерывном режиме.The regenerated catalyst after leaving the regeneration system, preferably from its cooler, is mixed with fresh and / or circulating in a closed loop catalytic molecular sieve and / or source oxygenate and / or fresh gas or liquids and returned to the vertical (e) reactor (s) . In one embodiment of the invention, the regenerated catalyst, after exiting the regeneration system, is directly returned to the vertical reactor (s), preferably after passing through an appropriate cooler. To facilitate the supply of the regenerated catalyst to the reactor system, preferably to one or more vertical reactors, it is possible to use a transport gas, for example, an inert gas, oxygenate vapor, water vapor or another carrier gas supplied to the system in semi-continuous or continuous mode.

Регулированием расхода регенерированного катализатора или охлажденного регенерированного катализатора, подаваемого из системы регенерации в реакторную систему, можно поддерживать на оптимальном уровне количество кокса на частицах подаваемого в реактор(ы) каталитического молекулярного сита. Различные методы регулирования расхода подаваемого в реакторную систему катализатора описаны, например, в работе М1сйае1 Бонде, Ехрептеи1а1 Тсс1тк|ис5. С1тси1айид Πυίάίζοά ВсЛ. под ред. Стасе, Λνίάηη и Кио^Иои, изд-во В1аск1е, 1997, р. 336-337, которая включена в настоящее описание в качестве ссылки.By controlling the flow rate of the regenerated catalyst or the cooled regenerated catalyst supplied from the regeneration system to the reactor system, the amount of coke on the particles fed to the reactor (s) of the catalytic molecular sieve can be maintained at an optimum level. Various methods for controlling the flow rate of the catalyst supplied to the reactor system are described, for example, in the work of M1syae1 Bond, Exreptei1a1 Tss1tk | is5. S1tsi1ayid Πυίάίζοά Vsl. under the editorship of Stase, Λνίάηη and Kio ^ Joey, publishing house Blaske, 1997, p. 336-337, which is incorporated herein by reference.

Количество кокса на катализаторе, т.е. уровень его закоксовывания, измеряют на отбираемом из процесса конверсии оксигената катализаторе путем определения содержания в нем углерода. Обычно количество кокса на каталитическом молекулярном сите после его регенерации составляет от 0,01 до примерно 15 мас.%, в частности примерно от 0,1 до примерно 10 мас.%, например от примерно 0,2 до примерно 5 мас.%, преимущественно от примерно 0,3 до примерно 2 мас.% в пересчете на всю массу молекулярного сита.The amount of coke on the catalyst, i.e. its coking level is measured on a catalyst taken from the oxygenate conversion process by determining its carbon content. Typically, the amount of coke on the catalytic molecular sieve after its regeneration is from 0.01 to about 15 wt.%, In particular from about 0.1 to about 10 wt.%, For example from about 0.2 to about 5 wt.%, Mainly from about 0.3 to about 2 wt.%, calculated on the total weight of the molecular sieve.

Отбираемый из системы отделения катализатора от продуктов реакции газообразный поток подают в систему рекуперации продуктов реакции. В настоящее время хорошо известно много систем, методов и механизмов рекуперации для выделения из газообразного потока, отбираемого из реактора, олефина(ов) и его(их) очистки. Обычно такие системы рекуперации состоят из одной или нескольких или используемых в комбинации между собой сепарационных, ректификационных и/или дистилляционных башен, колонн, разделителей или агрегатов из подобного рода последовательных элементов, реакционных систем, например, предназначенных для получения этилбензола (патент И8 5476978) и иных производных, таких как альдегиды, кетоны и сложные эфиры (патент И8 5675041), и иного соответствующего оборудования, например различных конденсаторов, теплообменников, систем охлаждения или агрегатов из последовательных охлаждающих аппаратов, компрессоров, барабанных сепараторов или емкостей, насосов и другого соответствующего оборудования.The gaseous stream taken from the system for separating the catalyst from the reaction products is supplied to the reaction product recovery system. Currently, many systems, methods and recovery mechanisms for separating from the gaseous stream taken from the reactor, olefin (s) and its (their) purification are well known. Typically, such recovery systems consist of one or more separation, distillation, and / or distillation towers, columns, dividers, or aggregates of this kind of sequential elements, reaction systems, for example, designed to produce ethylbenzene (patent I8 5476978) and other derivatives, such as aldehydes, ketones and esters (patent I8 5675041), and other relevant equipment, for example various condensers, heat exchangers, cooling systems or units of successive cooling devices, compressors, separators, drum or tanks, pumps and other related equipment.

В качестве не ограничивающих объем изобретения примеров таких башен, колонн, разделителей или агрегатов из подобного рода последовательных элементов, используемых отдельно или в комбинации между собой, можно назвать один или несколько деметанизаторов, предпочтительно работающих при высокой температуре, деэтанизаторов, депропанизаторов, промывочных башен, часто называемых каустическими промывочными башнями и/или охлаждающими башнями, абсорберов, адсорберов, мембран, разделителя этилена (С2), разделителя пропилена (С3) и разделителя бутена (С4).As non-limiting examples of such towers, columns, dividers or aggregates of this kind of sequential elements, used separately or in combination with each other, one or more demethanizers, preferably operating at high temperature, deethanizers, depropanizers, washing towers, often called caustic wash towers and / or cooling towers, absorbers, adsorbers, membranes, an ethylene separator (C2), a propylene separator (C3) and a boot separator hen (C4).

Различные системы, которые можно использовать для рекуперации олефина(ов), например этилена, пропилена и/или бутена, описаны в патентах И8 5960643 (получение обогащенного этиленом вторичного потока), И8 5019143, И8 5452581 и И8 5082481 (мембранная сепарация), И8 5672197 (чувствительные к давлению адсорбенты), И8 6069288 (удаление водорода), И8 5904880 (одноступенчатое разложение реVarious systems that can be used to recover olefin (s), for example ethylene, propylene and / or butene, are described in patents I8 5960643 (production of ethylene enriched secondary stream), I8 5019143, I8 5452581 and I8 5082481 (membrane separation), I8 5672197 (pressure-sensitive adsorbents), I8 6069288 (hydrogen removal), I8 5904880 (single-stage decomposition of

- 7 009365 куперированного метанола на водород и диоксид углерода), ϋδ 5927063 (рекуперация метанола для использования на газотурбинной электростанции), ϋδ 6121504 (прямое быстрое охлаждение продукта), ϋδ 6121503 (получение высокочистых олефинов без сверхчеткой ректификации) и ϋδ 6293998 (адсорбция с дифференциалом давления), которые в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок.- 7 0093 369 cuppered methanol for hydrogen and carbon dioxide), ϋδ 5927063 (methanol recovery for use in a gas turbine power plant), ϋδ 6121504 (direct quick cooling of the product), ϋδ 6121503 (production of high-purity olefins without ultra-fine distillation) and ϋδ 6293998 pressure), which are fully incorporated into this description by reference.

Другие системы рекуперации с системами очистки, например очистки олефина(ов), описаны в энциклопедии Кпк-ОИтег Епсус1ореб1а о£ Сйет1са1 Тсе1то1оду. 4-еб., ν. 9, Ιοίιη ХУбеу & 8оп5. 1996, р. 249271 и 894-899, которая включена в настоящее описание в качестве ссылки. Системы очистки описаны также в патентах ϋδ 6271428 (очистка содержащего диолефин потока) и ϋδ 6293999 (отделение пропилена от пропана), а также в заявке ϋδ 09/689363, поданной 20 октября 2000 г. (очистка потока с использованием гидратирующего катализатора), которые включены в настоящее описание в качестве ссылок.Other recovery systems with purification systems, such as purification of olefin (s), are described in the encyclopedia Kpk-OIteg Epsus1oreb1a £ Syet1ca1 Tse1to1odu. 4-eb., Ν. 9, Ιοίιη Hubeu & 8op5. 1996, p. 249271 and 894-899, which is incorporated into this description by reference. Cleaning systems are also described in patents ϋδ 6271428 (purification of a stream containing diolefin) and ϋδ 6293999 (separation of propylene from propane), as well as in application ϋδ 09/689363, filed October 20, 2000 (purification of the stream using a hydration catalyst), which are included in the present description by reference.

В обычных системах рекуперации вместе с основными продуктами образуются или накапливаются дополнительные продукты, побочные продукты и/или различные примеси. Основные продукты конверсии оксигенатов - легкие олефины, такие как этилен и пропилен, обычно очищают перед их дальнейшей переработкой в их производные, например перед полимеризацией. Поэтому в наиболее предпочтительных вариантах систем рекуперации предусмотрена система очистки. Так, например, легкие(ий) олефин(ы), полученный(е), в частности, путем конверсии метанола, пропускают через систему очистки, в которой из него(них) удаляют до максимально низкого уровня побочные продукты или различные примеси.In conventional recovery systems, additional products, by-products and / or various impurities are formed or accumulate along with the main products. The main products of oxygenate conversion, light olefins, such as ethylene and propylene, are usually purified before further processing into their derivatives, for example, before polymerization. Therefore, in the most preferred embodiments of the recovery systems, a cleaning system is provided. For example, the light (s) olefin (s) obtained (e), in particular by the conversion of methanol, are passed through a purification system in which by-products or various impurities are removed from it (them) to the lowest possible level.

В качестве не ограничивающих объем изобретения примеров содержащихся в легких олефинах примесей и побочных продуктов можно назвать полярные соединения, такие как вода, спирты, карбоновые кислоты, простые эфиры, оксиды углерода, сернистые соединения, например сероводород, карбонилсульфиды и меркаптаны, аммиак и другие азотистые соединения, арсин, фосфин и хлориды. К другим примесям или побочным продуктам относятся водород и такие углеводороды, как ацетилен, метилацетилен, пропадиен, бутадиен и бутин.Non-limiting examples of impurities and by-products contained in light olefins include polar compounds such as water, alcohols, carboxylic acids, ethers, carbon oxides, sulfur compounds, for example hydrogen sulfide, carbonyl sulfides and mercaptans, ammonia and other nitrogen compounds , arsine, phosphine and chlorides. Other impurities or by-products include hydrogen and hydrocarbons such as acetylene, methylacetylene, propadiene, butadiene and butine.

Обычно при конверсии одного или нескольких оксигенатов в олефин(ы) с 2 или 3 атомами углерода образуется также небольшое количество углеводородов, в частности олефина(ов), с 4 или более атомами углерода. Количество углеводородов С4+ обычно не превышает 20 мас.%, например 10 или 5 мас.%, предпочтительно 2 мас.% в пересчете на общую массу всего отбираемого из реактора газообразного потока без учета массы воды. Обычно в системе рекуперации имеется один или несколько реакторов, предназначенных для конверсии примесных углеводородов С4+ в полезные продукты.Typically, the conversion of one or more oxygenates to olefin (s) with 2 or 3 carbon atoms also produces a small amount of hydrocarbons, in particular olefin (s), with 4 or more carbon atoms. The amount of C 4+ hydrocarbons usually does not exceed 20 wt.%, For example 10 or 5 wt.%, Preferably 2 wt.%, Calculated on the total weight of the total gaseous stream taken from the reactor without regard to the mass of water. Typically, a recovery system has one or more reactors designed to convert C 4+ impurity hydrocarbons into useful products.

Некоторые не ограничивающие объем изобретения примеры таких реакторов описаны в патентах ϋδ 5955640 (конверсия содержащего четыре атома углерода продукта в бутен-1), ϋδ 4774375 (олигомеризация изобутана и бутена-2 в алкилатный бензин), υδ 6049017 (димеризация н-бутилена), ϋδ 4287369 и ϋδ 5763678 (получение карбонильных соединений карбонилированием или гидроформилированием высокомолекулярных олефинов диоксидом углерода и водородом), υδ 4542252 (многоступенчатый адиабатический процесс), ϋδ 5634354 (рекуперация олефинов и водорода), а также в работе Сокупк 1. и др., Ргосекк £ог ирдгабшд С3, С4 апб С5 О1еПшс δί^еат8, Ре1. & Соа1, т. 37, № 4, 1995 (димеризация или олигомеризация пропилена, бутилена и пентилена), которые в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок.Some non-limiting examples of such reactors are described in patents ϋδ 5955640 (conversion of a product containing four carbon atoms to butene-1), 47δ 4774375 (oligomerization of isobutane and butene-2 to alkylate gasoline), υδ 6049017 (n-butylene dimerization), ϋδ 4287369 and ϋδ 5763678 (the preparation of carbonyl compounds by carbonylation or hydroformylation of high molecular weight olefins with carbon dioxide and hydrogen), υδ 4542252 (multi-stage adiabatic process), ϋδ 5634354 (recovery of olefins and hydrogen), as well as in the work of Soukup 1. et al., Рgo sec £ ог рд рд рд ш ш С C3, C4 б б б C5 O1ePcc δί ^ eat8, Pe1. & Coa1, T. 37, No. 4, 1995 (dimerization or oligomerization of propylene, butylene and pentylene), which are fully incorporated into this description by reference.

Б. Твердые частицы.B. Particulate matter.

При получении олефинов предлагаемым в изобретении способом проходящие через реактор для проведения газотвердофазных реакций в потоке газа твердые частицы представляют собой частицы соединений, которые в обычных рабочих условиях являются твердыми веществами. Такие твердые частицы могут представлять собой частицы инертных материалов, каталитических материалов или их смесей. В предпочтительном варианте твердыми частицами являются частицы катализатора.When producing olefins by the method of the invention, the solid particles passing through the reactor for conducting solid-state gas phase reactions in a gas stream are particles of compounds that are solid under normal operating conditions. Such solid particles may be particles of inert materials, catalytic materials, or mixtures thereof. In a preferred embodiment, the solid particles are catalyst particles.

В одном из вариантов осуществления изобретения проходящие через предлагаемую в изобретении реакторную систему для проведения газотвердофазных реакций в потоке газа твердые частицы катализатора представляют собой частицы обладающего свойствами катализатора молекулярного сита, в частности обычного молекулярного сита. В качестве примеров при этом можно назвать цеолитные и нецеолитные молекулярные сита крупно-, средне- или узкопористого типа. В качестве не ограничивающих объем изобретения примеров таких молекулярных сит можно назвать узкопористые молекулярные сита типа АЕ1, ЛБТ, АРС, ΑΤΝ, АТТ, АТУ, АХУХУ, В1К, СΑδ, СНА, СН1, ВАС, ΌΌΒ, ΕΌΙ, ЕК1, ООО, КБ1, ЬЕУ, БОУ, ЬТА, ΜΟΝ, РАи, РН1, КНО, КОО, ТНО и их замещенные формы, среднепористые молекулярные сита типа АБО, АЕЬ, ЕиО, НЕи, РЕК., МЕЬ, МБ1, МТУ, МТТ, ΤΟN и их замещенные формы, крупнопористые молекулярные сита типа ЕМТ, БАи и их замещенные формы.In one embodiment of the invention, the solid particles of the catalyst passing through the inventive reactor system for conducting solid-state gas phase reactions in a gas stream are particles having the properties of a molecular sieve catalyst, in particular a conventional molecular sieve. In this case, zeolitic and non-zeolitic molecular sieves of the large, medium, or narrow pore type can be mentioned as examples. As non-limiting examples of such molecular sieves, narrow-porous molecular sieves of the type AE1, LBT, APC, ΑΤΝ, ATT, ATU, AHUHU, B1K, CΑδ, CHA, CH1, BAC, ΌΌΒ, ΕΌΙ, EK1, LLC, KB1, LIE, BOU, LTA, ΜΟΝ, RAi, PH1, KNO, COO, THO and their substituted forms, medium-pore molecular sieves of the type ABO, AE, EuO, NEi, REC., ME, MB1, MTU, MTT, ΤΟN and their substituted forms , large-porous molecular sieves of the EMT, BAi type and their substituted forms.

К числу других молекулярных сит относятся молекулярные сита ΑNΑ, ВЕА, СБ1, СЬО, ЭОН ΟΙδ, ЬТЬ, МЕК, МОК, МХУХУ и δΟ^. В качестве не ограничивающих объем изобретения предпочтительных, в частности для конверсии оксигенатов в олефины, молекулярных сит можно назвать молекулярные сита типа АЕЬ, АБУ, ВЕА, СНА, Е1)1, БАи, БЕК, ΟΙδ, ЬТА, ЬТЬ, МЕК, МБ1, МОК, МТТ, МУУ, ТАМ и ТОКOther molecular sieves include the molecular sieves ΑN С, BEA, SB1, CbO, EOH ΟΙδ, Lb, MEK, MOC, MCCA and δΟ ^. As non-limiting the scope of the invention, preferred, in particular for the conversion of oxygenates to olefins, molecular sieves are molecular sieves of the type AE, ABU, BEA, CHA, E1) 1, BAi, BEK, ΟΙδ, LTA, LIT, MEK, MB1, MOC , MTT, MUU, TAM and CURRENT

- 8 009365- 8 009365

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения используют молекулярные сита с топологией типа АЕ1 или СНА либо их комбинации, предпочтительно молекулярные сита с топологией типа СНА.In one preferred embodiment of the invention, molecular sieves with a topology of type AE1 or CHA are used, or combinations thereof, preferably molecular sieves with a topology of type CHA.

Кристаллическая структура всех молекулярных сит образована тетраэдрическими фрагментами ТО4, объединенными общими вершинами в трехмерный четырехсвязанный каркас, где Т представляет собой любой тетраэдрически координированный катион. Такие молекулярные сита обычно принято характеризовать размером ограничивающего пору кольца, который зависит от количества атомов Т в кольце. К другим характеристикам, описывающим тип каркаса молекулярного сита, относятся расположение колец, образующих полость в структуре молекулярного сита, а также размеры каналов в структуре молекулярного сита при их наличии и промежутки между полостями (см. ναη Веккит и др., 1п1го6ис1юп ίο 2ео1йе 8с1епсе апб РгасИсе, 2-е полностью переработанное и дополненное издание, т. 137, изд-во ЕЕе^зег 8с1епсе, В.У., Атйегбат, Ие1йег1апб5. 2001, р. 1-67).The crystal structure of all molecular sieves is formed by tetrahedral TO 4 fragments united by common vertices into a three-dimensional four-bound framework, where T is any tetrahedrally coordinated cation. Such molecular sieves are usually characterized by the size of the pore-bounding ring, which depends on the number of T atoms in the ring. Other characteristics that describe the type of skeleton of a molecular sieve include the location of the rings forming a cavity in the structure of the molecular sieve, as well as the size of the channels in the structure of the molecular sieve, if any, and the gaps between the cavities (see ναη Vekkit et al. RgasIse, 2nd completely revised and supplemented edition, vol. 137, publishing house Eezeg 8s1epse, V.U., Atyegbat, Ie1eg1apb.5. 2001, p. 1-67).

Узко-, средне- и крупнопористые молекулярные сита имеют каркас с 4-12 или большим количеством колец. В предпочтительном варианте молекулярные сита имеют 8-, 10- или 12-кольцевые структуры либо структуры с большим количеством колец и средний размер пор примерно от 3 до 15 А. В наиболее предпочтительном варианте используют молекулярные сита, предпочтительно силикоалюмофосфатные молекулярные сита, с 8-ю кольцами и средним размером пор менее 5 А, предпочтительно от 3 до 5 А, более предпочтительно от 3 до 4,5 А, наиболее предпочтительно от 3,5 до 4,2 А.Narrow, medium, and large pore molecular sieves have a framework with 4-12 or more rings. In a preferred embodiment, the molecular sieves have 8-, 10-, or 12-ring structures or structures with a large number of rings and an average pore size of about 3 to 15 A. In the most preferred embodiment, molecular sieves, preferably silicoaluminophosphate molecular sieves, with 8th rings and an average pore size of less than 5 A, preferably from 3 to 5 A, more preferably from 3 to 4.5 A, most preferably from 3.5 to 4.2 A.

Молекулярные сита, в частности цеолитные молекулярные сита и молекулярные сита цеолитного типа, предпочтительно имеют молекулярный каркас, образованный одним, а преимущественно двумя или более тетраэдрическими фрагментами [ТО4] с общими вершинами, более предпочтительно двумя или более тетраэдрическими фрагментами [8Ю4], [А1О4] и/или [РО4], наиболее предпочтительно тетраэдрическими фрагментами [8Ю4], [А1О4] и/или [РО4]. Такие молекулярные сита на основе кремния, алюминия и фосфора и содержащие металл молекулярные сита на основе кремния, алюминия и фосфора описаны в различных публикациях, включая, например,Molecular sieves, particularly zeolitic molecular sieves and molecular sieve zeolite-type preferably have a molecular framework formed by one, preferably two or more tetrahedral fragments [TO 4] with common vertices, more preferably two or more tetrahedral fragments [occupies 8 4], [ A1O 4 ] and / or [PO 4 ], most preferably tetrahedral fragments [8X 4 ], [A1O 4 ] and / or [PO 4 ]. Such molecular sieves based on silicon, aluminum and phosphorus and metal-containing molecular sieves based on silicon, aluminum and phosphorus are described in various publications, including, for example,

И8 4567029 (МеАРО, где Ме обозначает Мд, Μη, Ζη или Со),I8 4567029 (MeARO, where Me means Md, Μη, Ζη or Co),

И8 4440871 (8АРО),I8 4440871 (8ARO),

ЕР 0159624 (ЕЬАР8О, где ЕЬ обозначает Ак, Ве, В, Сг, Со, Са, Се, Ее, Ы, Мд, Μη, Τι или Ζη),EP 0159624 (EAPAR, where E represents Ak, Be, B, Cr, Co, Ca, Ce, Her, S, Md, Μη, Τι or Ζη),

И8 4554143 (ЕеАРО),I8 4554143 (HerAARO),

И8 4822478,I8 4822478,

И8 4683217,I8 4683217,

И8 4744885 (ЕеАР8О),I8 4744885 (EYEAR8O),

ЕР 0158975 и И8 4935216 ЩцАР8О),EP 0158975 and I8 4935216 SCZAR8O),

ЕР 0161489 (СоАР8О),EP 0161489 (CoAR8O),

ЕР 0158976 (ЕЬАРО, где ЕЬ обозначает Со, Ее, Мд, Μη, Τι или Ζη),EP 0158976 (EAPO, where E represents Co, Her, Md, Μη, Τι or Ζη),

И8 4310440 (А1РО4),I8 4310440 (A1RO 4 ),

ЕР 0158350 (8ЕЫАР8О),EP 0158350 (8EYAR8O),

И8 4973460 (ЫАР8О),I8 4973460 (LAR8O),

И8 4789535 (ЫАРО),I8 4789535 (IARO),

И8 4992250 (СеАР8О),I8 4992250 (CeAR8O),

И8 4888167 (СеАРО),I8 4888167 (CeARO),

И8 5057295 (ВАР8О),I8 5057295 (VAR8O),

И8 4738837 (СгАР8О),I8 4738837 (СГАР8О),

И8 4759919 и И8 4851106 (СгАРО),I8 4759919 and I8 4851106 (SgARO),

И8 4758419,I8 4758419,

И8 4882038,I8 4882038,

И8 5434326 и И8 5478787 (МдАР8О),I8 5434326 and I8 5478787 (MdAR8O),

И8 4554143 (ЕеАРО),I8 4554143 (HerAARO),

И8 4894213 (АкАР8О),I8 4894213 (AkAR8O),

И8 4913888 (АкАРО),I8 4913888 (AkARO),

И8 4686092,I8 4686092,

И8 4846956 и И8 4793833 (МпАР8О),I8 4846956 and I8 4793833 (MpAR8O),

И8 5345011 и И8 6156931 (МпАРО),I8 5345011 and I8 6156931 (MpARO),

И8 4737353 (ВеАР8О),I8 4737353 (BeAR8O),

И8 4940570 (ВеАРО),I8 4940570 (BeARO),

И8 4801309,I8 4801309,

И8 4684617 и И8 4880520 (Т1АР8О),I8 4684617 and I8 4880520 (T1AR8O),

И8 4500651,I8 4500651,

И8 4551236 и И8 4605492 (ТАРО),I8 4551236 and I8 4605492 (TARO),

И8 4824554 и И8 4744970 (СоАР8О),I8 4824554 and I8 4744970 (SoAP8O),

И8 4735806 (СаАР8О),I8 4735806 (CaAR8O),

ЕР 0293937 (ОАР8О, где О представляет собой образующий каркас оксидный фрагмент ЮО2]),EP 0293937 (OAP8O, where O is the scaffold-forming oxide fragment of YuO 2 ]),

- 9 009365 а также υδ 4567029, υδ 4686093, υδ 4781814, υδ 4793984, υδ 4801364, υδ 4853197, υδ 4917876, υδ 4952384, υδ 4956164, υδ 4956165, υδ 4973785, υδ 5241093, υδ 5493066 и υδ 5675050, которые в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок.- 9 0093 365 and υδ 4567029, υδ 4686093, υδ 4781814, υδ 4793984, υδ 4801364, υδ 4853197, υδ 4917876, υδ 4952384, υδ 4956164, υδ 4956165, υδ 497249 530, 50766, 50766 The scope is incorporated into this description by reference.

К другим молекулярным ситам относятся молекулярные сита, описанные в публикацияхOther molecular sieves include molecular sieves described in publications

ЕР 0888187 В1 (микропористые кристаллические металлофосфаты, 8ЛРО4 (ИЮ-6)), υδ 6004898 (молекулярные сита и щелочно-земельный металл), заявке υδ 09/511943, поданной 24 февраля 2000 г. (интегрированный углеводородный сокатализатор), заявке \¥О 01/64340, опубликованной 7 сентября 2001 г. (торийсодержащее молекулярное сито),EP 0888187 B1 (microporous crystalline metal phosphates, 8LRO 4 (UI-6)), υδ 6004898 (molecular sieves and alkaline earth metal), application υδ 09/511943, filed February 24, 2000 (integrated hydrocarbon cocatalyst), application \ ¥ About 01/64340, published September 7, 2001 (thorium-containing molecular sieve),

К. 8/051ак в НалбЬоок о£ Мо1еси1аг 81еуе8, изд-во Уал Ыойгапб Кешйо1б, №\ν Уогк, Ыеу Уогк, 1992, которые в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок.K. 8/051 as in Nalbok Oö Mo1esi1ag 81ueu8, publ. Wal Yoigapb Keshyob, No. \ ν Wogk, Yeuu Wogk, 1992, which are hereby incorporated by reference in their entirety.

К наиболее предпочтительным содержащим кремний, алюминий и/или фосфор молекулярным ситам и содержащим алюминий, фосфор и необязательно кремний молекулярным ситам относятся алюмофосфатные (АЬРО) и силикоалюмофосфатные (8АРО) молекулярные сита и замещенные, предпочтительно металлом, молекулярные сита АЬРО и 8АРО. К наиболее предпочтительным молекулярным ситам относятся молекулярные сита 8АРО и замещенные металлом молекулярные сита 8АРО. В одном из вариантов осуществления изобретения предлагается использовать замещенные металлом молекулярные сита со щелочным металлом из группы 1А периодической таблицы элементов, щелочно-земельным металлом из группы 11А периодической таблицы элементов, редкоземельным элементом из группы ΙΙΙΒ периодической таблицы элементов, включая лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций, а также скандий или иттрий, переходный металл из групп 1УВ, УВ, У1В, У11В, УШВ и ΙΒ Периодической таблицы элементов или смеси любых этих металлов. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения металл выбирают из группы, включающей Со, Сг, Си, Ее, Са, Се, Мд, Мп, N1, δη, Τι, Ζη и Ζγ, а также их смеси. В другом предпочтительном варианте атомы указанных выше металлов могут быть встроены в каркас молекулярного сита в составе тетраэдрического фрагмента, такого как [МеО2], и нести результирующий заряд, который зависит от валентности металла-заместителя. Так, например, в одном из вариантов осуществления изобретения, когда валентность металла-заместителя равна +2, +3, +4, +5 или +6, результирующий заряд тетраэдрического фрагмента лежит в пределах от -2 до +2.The most preferred molecular sieves containing silicon, aluminum and / or phosphorus and containing aluminum, phosphorus and optionally silicon molecular sieves include aluminophosphate (ALO) and silicoaluminophosphate (8APO) molecular sieves and substituted, preferably metal, molecular sieves ALO and 8APO. Particularly preferred molecular sieves include 8APO molecular sieves and metal substituted 8APO molecular sieves. In one embodiment of the invention, it is proposed to use metal substituted molecular sieves with an alkali metal from group 1A of the periodic table of elements, an alkaline earth metal from group 11A of the periodic table of elements, a rare earth element from group ΙΙΙΒ of the periodic table of elements, including lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium , samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium and lutetium, as well as scandium or yttrium, a transition metal from groups 1УВ, УВ, У1В, У11В, УШВ and ΙΒ Period table of elements or mixtures of any of these metals. In one of the preferred embodiments of the invention, the metal is selected from the group consisting of Co, Cr, Cu, Her, Ca, Ce, Md, Mn, N1, δη, Τι, Ζη and Ζγ, as well as mixtures thereof. In another preferred embodiment, the atoms of the above metals can be embedded in the molecular sieve framework as part of a tetrahedral fragment, such as [MeO 2 ], and carry a resulting charge, which depends on the valency of the substituent metal. So, for example, in one embodiment of the invention, when the valency of the substituent metal is +2, +3, +4, +5 or +6, the resulting charge of the tetrahedral fragment lies in the range from -2 to +2.

В одном из вариантов осуществления изобретения предлагается использовать молекулярное сито, которое, как указано во многих из упомянутых выше американских патентов, имеет следующую эмпирическую формулу на безводной основе шК:(МхА1уР,)О2, где К обозначает по меньшей мере один матричный агент, предпочтительно органический, т обозначает количество молей К на 1 моль (МХА1УР22, значение которого равно от 0 до 1, предпочтительно от 0 до 0,5, наиболее предпочтительно от 0 до 0,3, х, у, ζ обозначают молярные доли А1, Р и М как тетраэдрических оксидов, где М представляет собой металл, выбранный из металлов одной из групп 1А, 11А, ΙΒ, ΙΙΙΒ, 1УВ, УВ, У1В, У11В, УШВ и группы лантанидов периодической таблицы элементов, предпочтительно из металлов одной из групп, включающих Со, Сг, Си, Ее, Са, Се, Мд, Мп, N1, δη, Τι, Ζη и Ζγ.In one embodiment of the invention, it is proposed to use a molecular sieve, which, as described in many of the aforementioned US patents, has the following empirical formula on an anhydrous basis of shK: (M x A1 at P,) O2, where K denotes at least one matrix an agent, preferably organic, t means the number of moles of K per 1 mol (M X A1 U P 2 ) O 2 , the value of which is from 0 to 1, preferably from 0 to 0.5, most preferably from 0 to 0.3, x , y, ζ denote the molar fractions of A1, P and M as tetrahedral oxides, where M is a metal selected from metals of one of the groups 1A, 11A, ΙΒ, ΙΙΙΒ, 1УВ, УВ, У1В, У11В, УСВ and the lanthanide group of the periodic table of elements, preferably from metals of one of the groups including Co, Cr, Cu, Her, Ca, Ce, Md, Mn, N1, δη, Τι, Ζη and Ζγ.

В одном из вариантов осуществления изобретения предлагается использовать молекулярное сито, у которого т больше или равно 0,2, а х, У и ζ больше или равны 0,01.In one embodiment of the invention, it is proposed to use a molecular sieve in which m is greater than or equal to 0.2, and x, Y and ζ are greater than or equal to 0.01.

В еще одном варианте осуществления изобретения предлагается использовать молекулярное сито, у которого т лежит в пределах от более 0,1 до 1, х лежит в пределах от более 0 до 0,25, у лежит в пределах от 0,4 до 0,5, а ζ лежит в пределах от 0,25 до 0,5, более предпочтительно т лежит в пределах от 0,15 до 0,7, х лежит в пределах от 0,01 до 0,2, у лежит в пределах от 0,4 до 0,5, а ζ лежит в пределах от 0,3 до 0,5.In another embodiment of the invention, it is proposed to use a molecular sieve, in which m lies in the range from more than 0.1 to 1, x lies in the range from more than 0 to 0.25, y lies in the range from 0.4 to 0.5, and ζ lies in the range from 0.25 to 0.5, more preferably m lies in the range from 0.15 to 0.7, x lies in the range from 0.01 to 0.2, y lies in the range from 0.4 to 0.5, and ζ lies in the range from 0.3 to 0.5.

В качестве не ограничивающих объем изобретения примеров молекулярных сит 8АРО и АЬРО, используемых при получении олефинов предлагаемым в настоящем изобретении способом, можно назвать одно или комбинацию молекулярных сит типа 8АРО-5, 8АРО-8, 8АРО-11, 8АРО-16, 8АРО-17, 8АРО-18, 8АРО-20, δ АРО-31, 8АРО-34, 8АРО-35, 8АРО-36, 8АРО-37, 8АРО-40, δ АРО-41, 8АРО-42, 8АРО-44 (патент υδ 6162415), 8АРО-47, 8АРО-56, АЬРО-5, АЬРО-11, АЬРО-18, АЬРО-31, АЬРО-34, АЬРО-36, АЬРО-37, АЬРО-46 и их металлсодержащие формы. В качестве цеолитных молекулярных сит предпочтительно использовать одно или комбинацию молекулярных сит типа 8АРО-18, δ АРО-34, δ АРО-3 5, 8АРО-44, δАРО-56, АЬРО-18 и АЬРО-34, более предпочтительно одно или комбинацию молекулярных сит типа δАРО-18, δАРО-34, АЬРО-34 и АЬРО-18 и их металлсодержащие формы, наиболее предпочтительно одно или комбинацию молекулярных сит типа δАРО-34 и АЬРО-18 и их металлсодержащие формы.As non-limiting examples of molecular sieves 8APO and ALPO used in the preparation of olefins by the method of the present invention, mention may be made of one or a combination of molecular sieves of the type 8APO-5, 8APO-8, 8APO-11, 8APO-16, 8APO-17 , 8ARO-18, 8ARO-20, δ ARO-31, 8ARO-34, 8ARO-35, 8ARO-36, 8ARO-37, 8ARO-40, δ ARO-41, 8ARO-42, 8ARO-44 (patent υδ 6162415 ), 8ARO-47, 8ARO-56, ALO-5, ALO-11, ALO-18, ALO-31, ALO-34, ALO-36, ALO-37, ALO-46 and their metal-containing forms. As zeolite molecular sieves, it is preferable to use one or a combination of molecular sieves of the type 8APO-18, δ APO-34, δ APO-3 5, 8APO-44, δAPO-56, ALO-18 and ALO-34, more preferably one or a combination of molecular sieves of the type δAPO-18, δAPO-34, ALO-34 and ALO-18 and their metal-containing forms, most preferably one or a combination of molecular sieves of the type δAPO-34 and ALO-18 and their metal-containing forms.

В одном из вариантов осуществления изобретения в качестве молекулярного сита предлагается использовать сросшийся материал, который состоит из двух или нескольких явно выраженных фаз кристаллической структуры. Такие сросшиеся молекулярные сита описаны в заявке υδ 09/924016, поданной августа 2001 г., и в \УО 98/15496, опубликованной 16 апреля 1998 г., которые в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. Предлагаемое для использования еще в одном вариантеIn one embodiment of the invention, it is proposed to use an intergrowth material, which consists of two or more distinct phases of a crystalline structure, as a molecular sieve. Such fused molecular sieves are described in the application υδ 09/924016, filed August 2001, and in UO 98/15496, published April 16, 1998, which are fully incorporated into this description by reference. Suggested for use in another embodiment.

- 10 009365 осуществления изобретения молекулярное сито имеет по меньшей мере одну фазу сросшегося материала с каркасом типа ΑΕΙ и СНА. Так, например, молекулярные сита 8ΑΡΘ-18, АЬРО-18 и К.иД-18 имеют каркас типа ΑΕΙ, а молекулярное сито 8АРО-34 имеет каркас типа СНА.- 10 009365 implementation of the invention, the molecular sieve has at least one phase of intergrown material with a frame of type ΑΕΙ and CHA. So, for example, the molecular sieves 8 18-18, ALO-18, and K.iD-18 have a типа type skeleton, and the 8ARO-34 molecular sieves have a СНА type skeleton.

В одном из вариантов осуществления изобретения предлагается объединять перечисленные выше молекулярные сита с одним или несколькими другими молекулярными ситами. В другом варианте предлагается объединять силикоалюмофосфатные или алюмофосфатные молекулярные сита или их комбинацию с одним или несколькими указанными ниже в качестве не ограничивающих объем изобретения примеров молекулярными ситами: Ве1а (патент И8 3308069), Ζ8Μ-5 (И8 3702886, ϋδ 4797267 и υδ 5783321), ΖδΜ-11 (υδ 3709979), ΖδΜ-12 (υδ 3832449), ΖδΜ-12 и ΖδΜ-38 (υδ 3948758), ΖδΜ-22 (υδ 5336478), ΖδΜ-23 (υδ 4076842), ΖδΜ-34 (υδ 4086186), ΖδΜ-35 (υδ 4016245), ΖδΜ-48 (υδ 4397827), ΖδΜ-58 (υδ 4698217), ΜСΜ-1 (υδ 4639358), ΜСΜ-2 (υδ 4673559), ΜСΜ-3 (υδ 4632811), ΜСΜ-4 (υδ 4664897), ΜСΜ-5 (υδ 4639357), ΜСΜ-9 (υδ 4880611), ΜСΜ-10 (υδ 4623527), ΜСΜ-14 (υδ 4619818), ΜСΜ-22 (υδ 4954325), ΜСΜ-41 (υδ 5098684), Μ-41δ (υδ 5102643), ΜСΜ-48 (υδ 5198203), ΜСΜ-49 (υδ 5236575), ΜСΜ-56 (υδ 5362697), АЬРО-11 (υδ 4310440), титаналюмосиликаты (ΤΑδΟ) типа ΤΑδΟ-45 (ΕΡ 0229295), боросиликаты (υδ 4254297), титаналюмофосфаты (ΤΑΡΟ) (υδ 4500651), смеси ΖδΜ-5 и ΖδΜ-11 (υδ 4229424), ЕСК-18 (υδ 5278345), δΑΡΟ-34-связанный АЬРО-5 (υδ 5972203), молекулярное сито, используемое в процессе Фишера-Тропша (ДО 98/57743 от 23 декабря 1988 г.), ΜΡΊ-связанные цеолиты (υδ 6300535) и мезопористые молекулярные сита (υδ 6284696, υδ 5098684, υδ 5102643 и υδ 5108725) (все указанные публикации в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок).In one embodiment of the invention, it is proposed to combine the above molecular sieves with one or more other molecular sieves. In another embodiment, it is proposed to combine silicoaluminophosphate or aluminophosphate molecular sieves or a combination thereof with one or more of the following molecular sieves as non-limiting examples of the invention: Be1a (patent I8 3308069), Ζ8Μ-5 (I8 3702886, ϋδ 4797267 and υδ 5783321), ΖδΜ-11 (υδ 3709979), ΖδΜ-12 (υδ 3832449), ΖδΜ-12 and ΖδΜ-38 (υδ 3948758), ΖδΜ-22 (υδ 5336478), ΖδΜ-23 (υδ 4076842), ΖδΜ-34 (υδΜ-34 (υδΜ-34 (υδΜ-34 (υδΜ-34 (υδΜ-34 ), ΖδΜ-35 (υδ 4016245), ΖδΜ-48 (υδ 4397827), ΖδΜ-58 (υδ 4698217), ΜСΜ-1 (υδ 4639358), ΜСΜ-2 (υδ 4673559), ΜСΜ-3 (υδ 4632811) ΜСΜ-4 (υδ 4664897), ΜСΜ-5 (υδ 4639357), ΜСΜ-9 (υδ 4880611), ΜСΜ-10 (υδ 4623527), ΜСΜ-14 (υδ 4619818), ΜСΜ-22 (υδ 495 4325), ΜСΜ-41 (υδ 5098684), Μ-41δ (υδ 5102643), ΜСΜ-48 (υδ 5198203), ΜСΜ-49 (υδ 5236575), ΜСΜ-56 (υδ 5362697), ALPO-11 (υδ 43104 , titanium aluminum silicates (ΤΑδΟ) of the типаδΟ-45 type (ΕΡ 0229295), borosilicates (υδ 4254297), titanium aluminum phosphates (ΤΑΡΟ) (υδ 4500651), mixtures of ΖδΜ-5 and ΖδΜ-11 (υδ 4229424), ESK-1883 (υδ 4229445) δΑΡΟ-34-linked ALPO-5 (υδ 5972203), a molecular sieve used in the Fischer-Tropsch process (DO 98/57743 dated December 23, 1988), ΜΡΊ-linked zeolites (υδ 6300535) and mesoporous molecular sieves (υδ 6284696 , υδ 5098684, υδ 5102643 and υδ 5108725) (all of these publications are fully incorporated into this description by reference).

Катализаторы на основе молекулярных сит получают или готовят из синтезированных молекулярных сит и связующего и/или образующего матрицу материала с получением содержащей молекулярное сито каталитической композиции или готовой содержащей молекулярное сито каталитической композиции. Из такой готовой содержащей молекулярное сито каталитической композиции затем по обычной технологии, например распылительной сушкой, гранулированием, экструзией или другими хорошо известными способами, получают частицы определенных формы и размера.Molecular sieve catalysts are prepared or prepared from synthesized molecular sieves and a binder and / or matrix forming material to form a molecular sieve catalyst composition or a finished molecular sieve catalyst composition. Particles of a certain shape and size are then obtained from such a finished molecular sieve-containing catalyst composition by conventional technology, for example by spray drying, granulation, extrusion or other well-known methods.

Для приготовления содержащей молекулярное сито каталитической композиции можно использовать различные связующие. В качестве не ограничивающих объем изобретения примеров связующих, которые можно использовать индивидуально или в комбинации между собой, можно назвать различные типы гидратированного оксида алюминия, диоксиды кремния и/или золь другого неорганического оксида. Одним из предпочтительных содержащих оксид алюминия золей является алюминийхлоргидрол. Золь неорганического оксида обладает свойствами клея и связывает между собой, главным образом при тепловой обработке, синтезированные молекулярные сита с другими материалами, такими как образующий матрицу материал. При нагревании золь неорганического оксида, предпочтительно имеющий низкую вязкость, превращается в неорганическую оксидную матрицу. Так, например, золь оксида алюминия при нагревании превращается в алюмооксидную матрицу.Various binders can be used to prepare the molecular sieve catalyst composition. As non-limiting examples of binders that can be used individually or in combination with each other, various types of hydrated alumina, silica and / or sol of another inorganic oxide can be mentioned. One of the preferred alumina sols is aluminum chlorohydrol. The inorganic oxide sol has glue properties and binds, mainly during heat treatment, the synthesized molecular sieves with other materials, such as the matrix-forming material. When heated, an inorganic oxide sol, preferably having a low viscosity, is converted into an inorganic oxide matrix. So, for example, an alumina sol turns into an alumina matrix when heated.

Алюминийхлоргидрол, представляющий собой золь на основе гидроксилированного алюминия, содержащий хлорид в качестве противоиона, имеет общую формулуAluminum chlorohydrol, which is a hydroxylated aluminum sol containing chloride as a counterion, has the general formula

А1тОп(ОН)оС1р-х(Н2О), в которой т обозначает число от 1 до 20, η обозначает число от 1 до 8, о обозначает число от 5 до 40, р обозначает число от 2 до 15, х обозначает число от 0 до 30.A1 t О p (ОН) о С1р-х (Н 2 О), in which t denotes a number from 1 to 20, η denotes a number from 1 to 8, o denotes a number from 5 to 40, p denotes a number from 2 to 15 , x denotes a number from 0 to 30.

Используемое в одном из вариантов осуществления изобретения связующее, которое имеет формулу А113О4(ОИ)24С17-12(И2О), описано в работе Ο.Μ. ДоНегтап е1 а1., δΐιιά. δι.ιιΤ. δει. апй Са1а1.. 76, 1993, р. 105-144, которая включена в настоящее описание в качестве ссылки.A binder used in one embodiment of the invention, which has the formula A1 13 O4 (OI) 24C1 7 -12 (I2O), is described in Ο.Μ. DoNgtap e1 a1., Δΐιιά. δι.ιιΤ. δει. apy Ca1a1 .. 76, 1993, p. 105-144, which is incorporated herein by reference.

В другом варианте одно или несколько связующих смешивают с одним или несколькими алюмооксидными материалами, в качестве не ограничивающих объем изобретения примеров которых можно назвать оксигидроксид алюминия, γ-оксид алюминия, бёмит, диаспор и переходные оксиды алюминия, такие как α-оксид алюминия, β-оксид алюминия, γ-оксид алюминия, δ-оксид алюминия, ε-оксид алюминия, κ-оксид алюминия и ρ-оксид алюминия, тригидроксиды алюминия, такие как гиббсид, байрит, нордстрандит, дойелит и их смеси.In another embodiment, one or more binders are mixed with one or more alumina materials, examples of which are non-limiting examples of aluminum oxyhydroxide, γ-alumina, boehmite, diaspore and transition aluminas such as α-alumina, β- alumina, γ-alumina, δ-alumina, ε-alumina, κ-alumina and ρ-alumina, aluminum trihydroxides such as gibbside, bairite, nordstrandit, doyelite and mixtures thereof.

В другом варианте осуществления изобретения в качестве связующих предлагается использовать алюмооксидные золи, преимущественно содержащие оксид алюминия и возможно некоторое количество кремния. Еще в одном варианте осуществления изобретения в качестве связующих предлагается использовать пептезированный оксид алюминия, получаемый обработкой гидратов оксида алюминия, таких как псевдобёмит, кислотой, предпочтительно кислотой, не содержащей галоген, с образованием золей или растворов ионов алюминия. В качестве не ограничивающих объем изобретения примеров коммерчески доступных коллоидных алюмооксидных золей можно назвать золь №11ео 8676, выпускаемый фирмойIn another embodiment of the invention, alumina sols, preferably containing alumina and possibly some silicon, are proposed as binders. In another embodiment, peptized alumina obtained by treating alumina hydrates such as pseudoboehmite with an acid, preferably a halogen-free acid to form sols or solutions of aluminum ions is proposed as binders. As not limiting the scope of the invention, examples of commercially available colloidal alumina sols include Sol No. 11eo 8676 manufactured by the company

- 11 009365 №11со Сйеш1са1 Со., Напервиль, шт. Иллинойс, и золь Ыуасо1, выпускаемый фирмой ТЬе Рф Сотротабоп, Валлей-Фордж, шт. Пенсильвания.- 11 0093 36 No. 11so Siesche1so1 Co., Naperville, units. Illinois, and Sol Juaso1, manufactured by Thier RF Sotrotabop, Valley Forge, pc. Pennsylvania.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения молекулярное сито используют вместе с одним или несколькими образующими матрицу материалами. Образующие матрицу материалы обычно снижают общую стоимость катализатора и выполняют роль теплоотвода, защищающего катализатор от чрезмерного нагрева, например, во время его регенерации, повышают плотность катализатора, увеличивают его прочность, в частности повышают его прочность на раздавливание и стойкость к истиранию, а также регулируют скорость конверсии в конкретном технологическом процессе.In a preferred embodiment, the molecular sieve is used in conjunction with one or more matrix forming materials. The materials forming the matrix usually reduce the total cost of the catalyst and act as a heat sink protecting the catalyst from excessive heat, for example, during its regeneration, increase the density of the catalyst, increase its strength, in particular, increase its crush strength and abrasion resistance, and also control the speed conversions in a specific process.

В качестве не ограничивающих объем изобретения примеров образующих матрицу материалов можно назвать один или несколько материалов из группы, включающей редкоземельные элементы, оксиды металлов, включая оксид титана, диоксид циркония, оксид магния, оксид тория, оксид бериллия, кварц, диоксид кремния или золи, а также их смеси, например смеси диоксида кремния и оксида магния, диоксида кремния и диоксида циркония, диоксида кремния и оксида титана, диоксида кремния и оксида алюминия, а также диоксида кремния, оксида алюминия и оксида тория. В одном из вариантов в качестве образующего матрицу материала можно также использовать природные глины, например глины из семейств монтмориллонитов и каолинов. К таким природным глинам относятся, в частности, саббентониты и каолины, известные как глины О|Х1С. МсИатее, Сеогд1а и Нопба. К другим не ограничивающим объем изобретения примерам образующих матрицу материалов относятся галойсит, каолинит, диккит, накрит или аноксит. В одном из вариантов осуществления изобретения образующий матрицу материал, предпочтительно глину, модифицируют хорошо известными методами, например кальцинированием и/или обработкой кислотой и/или химической обработкой.As non-limiting examples of the matrix forming materials, one or more materials from the group of rare earths, metal oxides, including titanium oxide, zirconium dioxide, magnesium oxide, thorium oxide, beryllium oxide, quartz, silicon dioxide or sols can be mentioned, and mixtures thereof, for example mixtures of silica and magnesium oxide, silica and zirconia, silica and titania, silica and alumina, as well as silica, alumina and thorium oxide. In one embodiment, natural clays, for example clays from the montmorillonite and kaolin families, can also be used as the matrix forming material. Such natural clays include, in particular, sabbentonites and kaolins, known as O | X1C clays. MsIateee, Seogd1a and Nopba. Other non-limiting examples of matrix forming materials include haloysite, kaolinite, dikkit, nakrit or anoxite. In one embodiment, the matrix forming material, preferably clay, is modified by well-known methods, for example, calcining and / or acid treatment and / or chemical treatment.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения в качестве образующего матрицу материала предлагается использовать глину или состав типа глины, предпочтительно глину или состав типа глины с низким содержанием железа или оксида титана, наиболее предпочтительно каолин. Каолин способен образовывать перекачиваемую суспензию с высоким содержанием твердой фазы, имеет малую площадь свежей поверхности и легко уплотняется благодаря своей пластинчатой структуре. Средний размер частиц образующего матрицу материала, наиболее предпочтительно каолина, предпочтительно составляет примерно от 0,1 до примерно 0,6 мкм при распределении частиц по размерам, при котором Ό90 составляет менее 1 мкм.In one preferred embodiment of the invention, it is proposed to use clay or a clay type composition, preferably clay or a low iron or titanium oxide type clay composition, most preferably kaolin, as the matrix forming material. Kaolin is able to form a pumpable slurry with a high solids content, has a small fresh surface area and is easily compacted due to its plate structure. The average particle size of the matrix-forming material, most preferably kaolin, is preferably from about 0.1 to about 0.6 microns with a particle size distribution at which Ό 90 is less than 1 micron.

В другом варианте осуществления изобретения массовое соотношение между связующим и образующим матрицу материалом, используемыми для приготовления содержащей молекулярное сито каталитической композиции, составляет от 0:1 до 1:15, предпочтительно от 1:15 до 1:5, более предпочтительно от 1:10 до 1:4, наиболее предпочтительно от 1:6 до 1:5. При создании изобретения было установлено, что увеличение содержания молекулярного сита и снижение содержания образующего матрицу материала увеличивают каталитическую активность содержащей молекулярное сито каталитической композиции, а снижение содержания молекулярного сита и увеличение содержания образующего матрицу материала повышают стойкость содержащей молекулярное сито каталитической композиции к истиранию.In another embodiment, the weight ratio between the binder and the matrix forming material used to prepare the molecular sieve catalyst composition is from 0: 1 to 1:15, preferably from 1:15 to 1: 5, more preferably from 1:10 to 1: 4, most preferably from 1: 6 to 1: 5. When creating the invention, it was found that an increase in the content of the molecular sieve and a decrease in the content of the matrix-forming material increase the catalytic activity of the molecular sieve catalyst composition, while a decrease in the content of the molecular sieve and an increase in the content of the matrix-forming material increase the abrasion resistance of the molecular sieve of the catalyst composition.

В другом варианте осуществления изобретения предлагается использовать содержащую молекулярное сито каталитическую композицию, в которой содержание молекулярного сита составляет примерно от 1 до примерно 99 мас.%, более предпочтительно примерно от 5 до примерно 90 мас.%, наиболее предпочтительно примерно от 10 до примерно 80 мас.% в пересчете на общую массу такой композиции.In another embodiment of the invention, it is proposed to use a molecular sieve containing catalytic composition in which the molecular sieve is from about 1 to about 99 wt.%, More preferably from about 5 to about 90 wt.%, Most preferably from about 10 to about 80 wt. .% in terms of the total weight of such a composition.

В следующем варианте осуществления изобретения предлагается использовать полученную распылительной сушкой содержащую молекулярное сито каталитическую композицию, в или на которой процентное массовое содержание связующего составляет в пересчете на общую массу связующего, молекулярного сита и образующего матрицу материала примерно от 2 до примерно 30 мас.%, предпочтительно примерно от 5 до примерно 29 мас.%, более предпочтительно примерно от 7 до примерно 15 мас.%.In a further embodiment of the invention, it is proposed to use a spray-dried molecular sieve-containing catalytic composition in or on which the percentage by weight of the binder, calculated on the total weight of the binder, molecular sieve and matrix forming material, is from about 2 to about 30 wt.%, Preferably about from 5 to about 29 wt.%, more preferably from about 7 to about 15 wt.%.

В тех случаях, когда содержащая молекулярное сито каталитическая композиция приготовлена, по существу, в сухом или высушенном виде, для дальнейшего повышения ее твердости и/или активности ее, как правило, подвергают термообработке, такой как кальцинирование, при повышенной температуре. Обычно кальцинирование проводят в атмосфере воздуха с небольшим содержанием водяного пара. Температура кальцинирования обычно лежит в пределах примерно от 400 до примерно 1000°С, предпочтительно примерно от 500 до примерно 800°С, наиболее предпочтительно примерно от 550 до примерно 700°С, при ее проведении предпочтительно в атмосфере воздуха, азота, гелия, топочных газов (продуктов сгорания с низким содержанием кислорода) или их смесях.In those cases where the molecular sieve containing the catalytic composition is prepared essentially in dry or dried form, it is usually subjected to heat treatment, such as calcination, at an elevated temperature to further increase its hardness and / or activity. Typically, calcination is carried out in an atmosphere of air with a low water vapor content. The calcination temperature usually ranges from about 400 to about 1000 ° C, preferably from about 500 to about 800 ° C, most preferably from about 550 to about 700 ° C, when it is carried out preferably in an atmosphere of air, nitrogen, helium, flue gases (low oxygen combustion products) or mixtures thereof.

В качестве катализатора при получении олефинов предлагаемым в изобретении способом можно также использовать частицы образующего малеиновый ангидрид катализатора. В одном из вариантов образующий малеиновый ангидрид катализатор содержит смешанный оксид с ванадием и фосфором в качестве его основных элементов (смешанный оксид ванадия-фосфора). Примерами таких катализаторов являются катализаторы, содержащие в качестве своего активного компонента диванадилпирофосфат ((УО)2Р2О7). Подробную информацию о таких катализаторах и методах их получения можно найти, например, в СЬет. Кеу., 88, 1988, р. 55-80, в ДР-В-4-24104 и в И8 4472527 и И8 4520127, которые включеныParticles of maleic anhydride-forming catalyst can also be used as a catalyst in the preparation of olefins by the method of the invention. In one embodiment, the maleic anhydride-forming catalyst comprises a mixed oxide with vanadium and phosphorus as its main elements (mixed vanadium-phosphorus oxide). Examples of such catalysts are catalysts containing, as their active component, divadyl pyrophosphate ((UO) 2 P 2 O 7 ). Detailed information on such catalysts and methods for their preparation can be found, for example, in Cb. Keu., 88, 1988, p. 55-80, in DR-B-4-24104 and in I8 4472527 and I8 4520127, which are included

- 12 009365 в настоящее описание в качестве ссылок.- 12 009365 to the present description by reference.

При конверсии оксигенатов в олефины предлагаемым в изобретении способом в потоке, проходящем через реакторную систему, могут находиться твердые инертные частицы. Эти инертные твердые частицы можно смешивать с твердыми частицами катализатора или использовать их в качестве носителя для любого обычного катализатора. Примерами таких инертных твердых материалов являются оксиды, такие как диоксид кремния, оксид алюминия, оксид титана и диоксид циркония. Среди этих оксидов предпочтителен диоксид кремния. Диоксид кремния, который в отличие от других твердых материалов инертен по своей природе, является исключительно эффективным связующим всех компонентов оксидной каталитической композиции и не снижает избирательность многих каталитических композиций. Кроме того, такой материал придает готовой каталитической композиции высокую стойкость к истиранию. На долю диоксида кремния при его использовании в качестве носителя катализатора может приходиться от примерно 30 до примерно 70 мас.%, предпочтительно от 40 примерно до примерно 60 мас.%, в пересчете на общую массу каталитической композиции и носителя.In the conversion of oxygenates to olefins by the method of the invention, solid inert particles can be present in a stream passing through the reactor system. These inert solid particles can be mixed with the solid particles of the catalyst or used as a carrier for any conventional catalyst. Examples of such inert solid materials are oxides such as silica, alumina, titanium oxide and zirconia. Among these oxides, silicon dioxide is preferred. Silicon dioxide, which, in contrast to other solid materials, is inert in nature, is an extremely effective binder of all components of the oxide catalyst composition and does not reduce the selectivity of many catalyst compositions. In addition, such a material gives the finished catalyst composition a high abrasion resistance. Silica, when used as a catalyst support, can comprise from about 30 to about 70% by weight, preferably from 40 to about 60% by weight, based on the total weight of the catalyst composition and the support.

В. Типы исходных материаловB. Types of starting materials

В одном из вариантов осуществления изобретения химическим реагентом является оксигенат, а частицами катализатора - молекулярные сита. Использование молекулярных сит для конверсии оксигената в олефины является предпочтительным. Для этой цели можно использовать любые из описанных выше молекулярных сит. Более предпочтительно использовать для конверсии оксигенатов в олефины предлагаемым в изобретении способом обычные цеолиты и силикоалюмофосфаты.In one embodiment of the invention, the chemical reagent is oxygenate, and the catalyst particles are molecular sieves. The use of molecular sieves for the conversion of oxygenate to olefins is preferred. For this purpose, any of the above molecular sieves may be used. It is more preferable to use conventional zeolites and silicoaluminophosphates for the conversion of oxygenates to olefins according to the invention.

Конвертируемые в олефины предлагаемым в изобретении способом оксигенаты состоят из одного или нескольких органических соединений, содержащих по меньшей мере один атом кислорода. В наиболее предпочтительном варианте осуществления предлагаемого в изобретении способа содержащийся в исходном сырье оксигенат представляет собой один или несколько спиртов, предпочтительно алифатических спиртов, в алифатическом фрагменте которых содержится от 1 до 20 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 10 атомов углерода, наиболее предпочтительно от 1 до 4 атомов углерода. К спиртам, используемым в качестве исходного сырья при получении олефинов предлагаемым в изобретении способом, относятся низшие спирты с прямой и разветвленной цепью и соответствующие ненасыщенные спирты. В качестве не ограничивающих объем изобретения примеров оксигенатов можно назвать метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, метилэтиловый эфир, диметиловый эфир, диэтиловый эфир, диизопропиловый эфир, формальдегид, диметилкарбонат, диметилкетон, уксусную кислоту и их смеси. В наиболее предпочтительном варианте осуществления изобретения исходное сырье представляет собой один или несколько оксигенатов из группы, включающей метанол, этанол, диметиловый эфир, диэтиловый эфир и их комбинации, более предпочтительно из группы, включающей метанол и диметиловый эфир, а наиболее предпочтительным исходным оксигенатом является метанол.Convertible to olefins according to the invention, the oxygenates consist of one or more organic compounds containing at least one oxygen atom. In the most preferred embodiment of the method of the invention, the oxygenate contained in the feedstock is one or more alcohols, preferably aliphatic alcohols, in the aliphatic fragment of which from 1 to 20 carbon atoms, preferably from 1 to 10 carbon atoms, most preferably from 1 to 4 carbon atoms. Alcohols used as feedstock for the production of olefins by the method of the invention include straight and branched chain lower alcohols and corresponding unsaturated alcohols. Examples of oxygenates not limiting the scope of the invention include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, methyl ethyl ether, dimethyl ether, diethyl ether, diisopropyl ether, formaldehyde, dimethyl carbonate, dimethyl ketone, acetic acid, and mixtures thereof. In a most preferred embodiment, the feedstock is one or more oxygenates from the group consisting of methanol, ethanol, dimethyl ether, diethyl ether and combinations thereof, more preferably from the group comprising methanol and dimethyl ether, and the most preferred starting oxygenate is methanol.

Исходное сырье в одном из вариантов осуществления изобретения содержит один или несколько разбавителей, обычно предназначенных для снижения концентрации исходного сырья и не вступающих в реакцию с исходным сырьем и каталитическим молекулярным ситом. В качестве не ограничивающих объем изобретения примеров таких разбавителей можно назвать гелий, аргон, азот, моноксид углерода, диоксид углерода, воду, по существу, нереакционноспособные парафины (прежде всего алканы, такие как метан, этан и пропан), по существу, нереакционноспособные ароматические соединения и их смеси. К наиболее предпочтительным разбавителям относятся вода и азот, из которых вода является особенно предпочтительным разбавителем.The feedstock in one embodiment of the invention contains one or more diluents, usually designed to reduce the concentration of the feedstock and not react with the feedstock and the catalytic molecular sieve. As non-limiting examples of such diluents, mention may be made of helium, argon, nitrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, water, substantially non-reactive paraffins (especially alkanes, such as methane, ethane and propane), substantially non-reactive aromatic compounds and mixtures thereof. The most preferred diluents include water and nitrogen, of which water is a particularly preferred diluent.

Разбавитель либо непосредственно добавляют в исходное сырье на входе в реактор, либо подают непосредственно в реактор, либо добавляют вместе с содержащей молекулярное сито каталитической композицией. В одном из вариантов осуществления изобретения количество разбавителя в исходном сырье составляет от примерно 1 до примерно 99 мол.%, предпочтительно примерно от 1 до примерно 80 мол.%, более предпочтительно примерно от 5 до примерно 50 мол.%, наиболее предпочтительно примерно от 5 до примерно 25 мол.% в пересчете на общее число молей исходного сырья и разбавителя. В другом варианте осуществления изобретения к исходному сырью предлагается добавлять либо непосредственно, либо опосредованно другие углеводороды, включая олефин(ы), парафин(ы), ароматическое(ие) соединение(я) (см., например, И8 4677242, добавление ароматических соединений) или их смеси, предпочтительно пропилен, бутилен, пентилен и другие углеводороды с 4 или более атомами углерода или их смеси.The diluent is either directly added to the feedstock at the inlet to the reactor, either fed directly to the reactor, or added together with the molecular sieve catalyst composition. In one embodiment, the amount of diluent in the feed is from about 1 to about 99 mol%, preferably from about 1 to about 80 mol%, more preferably from about 5 to about 50 mol%, most preferably from about 5 up to about 25 mol.% in terms of the total number of moles of feedstock and diluent. In another embodiment of the invention, it is proposed to add to the feedstock either directly or indirectly other hydrocarbons, including olefin (s), paraffin (s), aromatic compound (s) (s) (see, for example, I8 4677242, addition of aromatic compounds) or mixtures thereof, preferably propylene, butylene, pentylene and other hydrocarbons with 4 or more carbon atoms or mixtures thereof.

Еще в одном варианте осуществления изобретения продукты конверсии используют в качестве исходных материалов, перерабатываемых в последующем процессе. Так, например, многие олефины, полученные конверсией оксигенатов, можно использовать в качестве исходного материала для синтеза полиолефинов, таких как полиэтилен или полипропилен.In yet another embodiment of the invention, the conversion products are used as starting materials processed in a subsequent process. For example, many olefins obtained by the conversion of oxygenates can be used as starting material for the synthesis of polyolefins, such as polyethylene or polypropylene.

IV. Примеры.IV. Examples.

А. Пример установки для конверсии оксигенатов в олефины.A. Example installation for the conversion of oxygenates to olefins.

На фиг. 1 показана нижняя часть 10 реактора, предназначенного для получения олефинов предлагаемым в изобретении способом. Показанная на фиг. 1 нижняя часть 10 реактора представляет собой нижнюю часть крупного вертикального реактора описанного выше типа. В нижней части 10 реактораIn FIG. 1 shows the lower part 10 of a reactor for producing olefins according to the invention. Shown in FIG. 1, the lower part of the reactor 10 is the lower part of a large vertical reactor of the type described above. At the bottom of the reactor 10

- 13 009365 расположены входной канал 100, канал 200 введения в контакт и соединительный канал 300. Катализатор подают во входной канал 100 через патрубок 110. Во входной канал твердые частицы катализатора подают из замкнутого контура реактора после, по меньшей мере, частичной регенерации катализатора в описанном выше регенераторе. Входной канал 100 соединен с каналом 200 введения в контакт. Канал 200 введения в контакт состоит из нижнего усеченного конуса 210, среднего цилиндра 220 и верхнего усеченного конуса 230. В показанном на чертеже варианте нижний усеченный конус 210 имеет наклонную стенку 215, и его диаметр постепенно увеличивается по мере удаления от патрубка 110, через который в реактор подают катализатор. Угол 216 наклона боковой стенки 215 нижнего усеченного конуса к горизонтальной плоскости составляет в данном случае 75°.- 13 009365, the inlet channel 100, the contact channel 200, and the connecting channel 300 are located. The catalyst is fed into the inlet channel 100 through a pipe 110. Solid catalyst particles are fed into the inlet channel from the closed loop of the reactor after at least partial regeneration of the catalyst in the described higher regenerator. The input channel 100 is connected to the contact channel 200. The contacting channel 200 consists of a lower truncated cone 210, a middle cylinder 220 and an upper truncated cone 230. In the embodiment shown, the lower truncated cone 210 has an inclined wall 215, and its diameter gradually increases with distance from the pipe 110 through which the reactor feeds the catalyst. The angle 216 of the inclination of the side wall 215 of the lower truncated cone to the horizontal plane is in this case 75 °.

На боковой стенке 215 расположены патрубки 250, через которые в канал 200 введения в контакт подают конвертируемые в реакторе оксигенаты. Внутри нижнего усеченного конуса 210 патрубки 250 наклонены под определенным углом к вертикали. Угол наклона патрубков 250 внутри нижнего усеченного конуса 210 обозначен на чертеже позицией 251. В показанном на чертеже варианте этот угол 251 равен 30°.On the side wall 215 there are nozzles 250 through which oxygenates convertible in the reactor are introduced into the contact channel 200. Inside the lower truncated cone 210, the nozzles 250 are inclined at a certain angle to the vertical. The angle of inclination of the nozzles 250 inside the lower truncated cone 210 is indicated by 251. In the embodiment shown in the drawing, this angle 251 is 30 °.

В канале 200 введения в контакт нижний усеченный конус 210 соединен со средним цилиндром 220. В показанном на чертеже варианте нижний усеченный конус 210 соединен с цилиндром 220 фланцевым соединением. Соединение нижнего усеченного конуса 210 с входным каналом 100 также выполнено фланцевым. Легкоразборное фланцевое соединение позволят использовать в реакторе разные по форме нижние усеченные конусы, меняя тем самым геометрию расположенного на входе диффузорного участка. Высота среднего цилиндра 220 канала введения в контакт должна быть достаточно большой и равняться, по меньшей мере, полной высоте участка канала введения в контакт с неоднородной структурой потока и высоте переходного участка, в котором во время работы реактора происходит выравнивание структуры потока. Средний цилиндр канала введения в контакт имеет вертикальную боковую стенку 225.In the contact channel 200, the lower truncated cone 210 is connected to the middle cylinder 220. In the embodiment shown, the lower truncated cone 210 is connected to the cylinder 220 by a flange connection. The connection of the lower truncated cone 210 with the inlet channel 100 is also made flanged. An easily dismountable flange connection will allow the use of different truncated lower truncated cones in the reactor, thereby changing the geometry of the diffuser section located at the inlet. The height of the middle cylinder 220 of the contact channel must be sufficiently large and equal to at least the full height of the contact channel section with the heterogeneous flow structure and the height of the transition section, in which the flow structure is aligned during reactor operation. The middle cylinder of the contact channel has a vertical side wall 225.

Средний цилиндр 220 канала введения в контакт соединен с верхним усеченным конусом 230. Выполненная в виде усеченного конуса 230 верхняя часть канала введения в контакт постепенно уменьшает поперечное сечение канала введения в контакт до размеров поперечного сечения стояка, или соединительного канала 300. В показанном на чертеже варианте угол 236 наклона боковой стенки 235 верхнего усеченного конуса 230 канала введения в контакт равен 85°. При этом расстояние от нижнего усеченного конуса 210 до верхнего усеченного конуса 230 соответствует высоте канала введения в контакт. Катализатор, не вступившие в реакцию оксигенаты и продукты реакции поднимаются вверх по соединительному каналу 300 и попадают в соединенный с ним сепаратор.The middle cylinder 220 of the contacting channel is connected to the upper truncated cone 230. The upper part of the contacting channel made in the form of a truncated cone 230 gradually reduces the cross-section of the contacting channel to the dimensions of the cross-section of the riser, or connecting channel 300. In the embodiment shown in the drawing the angle 236 of the inclination of the side wall 235 of the upper truncated cone 230 of the contact channel is 85 °. In this case, the distance from the lower truncated cone 210 to the upper truncated cone 230 corresponds to the height of the contact channel. The catalyst, unreacted oxygenates and reaction products rise upward through the connecting channel 300 and enter the separator connected to it.

В варианте, показанном на фиг. 1, диаметр входного канала 100 равен 5 фут. Диаметр среднего цилиндра 220 канала введения в контакт равен 8,5 фут, а диаметр соединительного канала 300 - только 6 фут. Такое изменение диаметра способствует формированию в реакторе требуемого режима течения. Сравнительно большой диаметр среднего цилиндра 220 канала введения в контакт позволяет увеличить время прохождения отдельных струй оксигената через псевдоожиженный слой катализатора в канале введения в контакт с неоднородной структурой потока до их слияния друг с другом и образования в канале введения в контакт одного потока оксигената. На выходе из цилиндрической части 220 канала введения в контакт за счет уменьшения диаметра стояка до 6 фут приведенная скорость газа (ПСГ) возрастает. При таком изменении диаметра проточной части реактора ПСГ достигает минимум 9 м/с.In the embodiment shown in FIG. 1, the diameter of the inlet channel 100 is 5 feet. The diameter of the middle cylinder 220 of the contact channel is 8.5 feet, and the diameter of the connecting channel 300 is only 6 feet. Such a change in diameter contributes to the formation of the desired flow regime in the reactor. The relatively large diameter of the middle cylinder 220 of the contact channel allows increasing the transit time of individual oxygenate jets through the fluidized bed of catalyst in the channel of contact with the inhomogeneous flow structure until they merge with each other and form one oxygenate stream in the channel of contact. At the exit from the cylindrical portion 220 of the contact channel, by reducing the diameter of the riser to 6 feet, the reduced gas velocity (PSG) increases. With this change in the diameter of the flow part of the reactor, the PSG reaches a minimum of 9 m / s.

В процессе конверсии оксигената(ов) в олефин(ы) твердые частицы 505 катализатора попадают в реактор 10 через входной канал 100. Поднимающиеся в реакторе вверх частицы 505 катализатора в канале 200 введения в контакт входят в контакт со струями 510 исходного оксигената. В результате контакта струй оксигената с потоком твердых частиц катализатора в канале введения в контакт образуется минимум две зоны с разной структурой потока. В том месте, где струи 510 оксигената попадают в канал введения в контакт, отдельные струи 510 разделены заполненными частицами катализатора промежутками 525. На чертеже эта часть канала введения в контакт обозначена позицией 520. По мере движения вверх через псевдоожиженный слой катализатора отдельные струи оксигената постепенно сливаются и образуют в зоне 530 перемешивания один общий поток газа с взвешенными в нем частицами катализатора. Смешанный поток газа с частицами катализатора поднимается вверх и из канала введения в контакт попадает в соединительный канал 300.During the conversion of oxygenate (s) to olefin (s), solid catalyst particles 505 enter the reactor 10 through the inlet 100. The catalyst particles 505 rising in the reactor in the contacting channel 200 come into contact with the source oxygenate jets 510. As a result of the contact of the oxygenate jets with the stream of solid particles of the catalyst, at least two zones with different flow structures are formed in the contact channel. At the point where the oxygenate jets 510 enter the contacting channel, the individual jets 510 are separated by gaps 525 filled with catalyst particles. In the drawing, this part of the contacting channel is indicated by 520. As the oxygenate jets move upward through the fluidized bed, the individual oxygenate jets gradually merge and form one common gas stream in the mixing zone 530 with catalyst particles suspended therein. The mixed gas stream with catalyst particles rises up and from the contact channel into the connecting channel 300.

Б. Моделирование режима течения в реакторе.B. Modeling the flow in the reactor.

Для исследования структуры потока и режима течения потока метанола (оксигената), подаваемого через несколько впускных сопел в канал введения в контакт реактора, предназначенного для конверсии углеводородов в олефины, была разработана модель, описывающая процесс перемешивания отдельных струй метанола. Эту модель использовали для моделирования реактора, нижняя часть которого показана на фиг. 1. В такой модели исходный метанол подавали в нижнюю коническую часть канала введения в контакт через отдельные расположенные по окружности реактора сопла. В модели реактора сопла для подачи метанола были расположены в плоскости, параллельной основанию реактора ниже верхнего усеченного конуса 235 канала введения в контакт. Сопла были расположены по окружности реактора равномерно. Ниже плоскости расположения сопел они были наклонены к вертикали под углом 9. СкоростьTo study the flow structure and flow pattern of the methanol (oxygenate) stream supplied through several inlet nozzles to the contact channel of a reactor designed for the conversion of hydrocarbons into olefins, a model was developed that describes the mixing process of individual jets of methanol. This model was used to model the reactor, the lower part of which is shown in FIG. 1. In this model, the starting methanol was fed into the lower conical part of the contact channel through separate nozzles located around the reactor circumference. In the reactor model, methanol feed nozzles were located in a plane parallel to the base of the reactor below the upper truncated cone 235 of the contact channel. The nozzles were evenly spaced around the circumference of the reactor. Below the plane of the nozzles, they were tilted to the vertical at an angle of 9. Speed

- 14 009365 струи метанола на выходе из сопла была принята равной приблизительно 96 фут/с. На выходе из сопла струя метанола имела небольшой диаметр, который постепенно увеличивался по мере снижения скорости струи. На выходе из сопел струи метанола окружены плотной фазой, состоящей из твердых частиц катализатора, взвешенных в потоке газа. Из-за разности их концентраций выходящие из сопел струи метанола уносят из окружающей их плотной фазы отдельные твердые частицы катализатора. Процент твердых частиц, уносимых струями метанола из псевдоожиженного слоя катализатора, называется коэффициентом захвата. Объем твердой фракции в потоке метанола по мере проникновения струй в вертикальный реактор постепенно увеличивается. Сливающиеся друг с другом отдельные струи в конечном итоге заполняют все поперечное сечение реактора. Непосредственно выше этого места в реакторе формируется классическая кольцевая структура потока с осевым направлением течения. Описать кинетику протекающей в реакторе реакции можно с помощью основных физических зависимостей, позволяющих определить объем струй, коэффициент захвата и объем зоны, в которой происходит слияние струй в один общий поток. Для моделирования процесса перемешивания струй и моделирования структуры потока в реакторе использовали приведенные ниже уравнения. Эти уравнения показывают, что ключевыми параметрами струйного перемешивания являются коэффициент захвата струями твердых частиц катализатора, угол наклона сопел к вертикали и скорость вытекающей из сопла струи метанола.- 14 0093 365 jet of methanol at the exit of the nozzle was taken equal to approximately 96 ft / s. At the exit from the nozzle, the methanol jet had a small diameter, which gradually increased as the jet velocity decreased. At the exit from the nozzles, methanol jets are surrounded by a dense phase consisting of solid catalyst particles suspended in a gas stream. Due to the difference in their concentrations, methanol jets emerging from the nozzles carry away individual solid catalyst particles from the dense phase surrounding them. The percentage of solid particles carried away by methanol streams from the fluidized bed of the catalyst is called the capture coefficient. The volume of the solid fraction in the methanol stream as the jets penetrate the vertical reactor gradually increases. The individual jets merging with each other eventually fill the entire cross section of the reactor. Immediately above this point in the reactor, a classical annular flow structure with an axial flow direction is formed. The kinetics of the reaction occurring in the reactor can be described using the basic physical dependences, which allow one to determine the volume of the jets, the capture coefficient, and the volume of the zone in which the jets merge into one common stream. The following equations were used to simulate the mixing process of the jets and to simulate the structure of the stream in the reactor. These equations show that the key parameters of jet mixing are the coefficient of capture by the jets of solid particles of the catalyst, the angle of inclination of the nozzles to the vertical, and the speed of the methanol stream flowing from the nozzle.

1. Физика процесса перемешивания струй.1. Physics of the process of mixing jets.

Положение центра струи внутри вертикального реактора в любой точке по длине 1 струи определяется координатами (Ζ0,Κ<;). Положение центра струи меняется в соответствии со следующими уравнениями:The position of the center of the jet inside the vertical reactor at any point along the length of 1 jet is determined by the coordinates (Ζ 0 , Κ <;). The position of the center of the jet changes in accordance with the following equations:

<12с _ ЦдояО <п _ и, ’ акс и.;я1по сП и, ’ где ио обозначает скорость нагнетания метанола, и1 обозначает скорость струи.<12 s _ Tsdoya O <n _ u, 'ak s i. ; ya1po centipoise and 'where represents rate of discharge of methanol, and 1 is the jet velocity.

Количество твердых частиц, уносимых струей из слоя катализатора, определяется следующим урав нением:The amount of solid particles carried away by the jet from the catalyst bed is determined by the following equation:

где α обозначает коэффициент уноса, ρ_ί и ра обозначают плотность струи и плотность эмульсионной фазы соответственно.where α is the ablation coefficient, ρ_ί and p a are the jet density and the density of the emulsion phase, respectively.

Массовый баланс и количество движения струи округленно описываются следующими уравнениями: 2ψ(φ5-φ) аг к}и, ’The mass balance and the momentum of the jet are rounded off by the following equations: 2ψ (φ 5 -φ) ar k } and, '

А[этК.^ри,иг]=о, ^-[πΚ’ρ υ,υζ]= 2ππ -ρ,ψΥ, +πΚ?8(ρ, -рДAnd [ etK . ^ Ri, and r ] = o, ^ - [πΚ'ρ υ, υ ζ ] = 2ππ -ρ, ψΥ, + πΚ? 8 (ρ, -RD

Высоту зоны образования отдельными струями одного общего потока (ЗООП) можно определить по следующему уравнению:The height of the formation zone by separate jets of one common flow (ZOOP) can be determined by the following equation:

И зооп _ And the zoo _

где Кцил обозначает радиус нижней (цилиндрической) части реактора, йцентр.часть обозначает эквивалентный диаметр струй после слияния,where R is the radius of the lower cylinder (cylindrical) part of the reactor, the second price tr.ch ac m s represents the equivalent diameter of the jets after fusion,

V, обозначает скорость эмульсионной фазы.V denotes the speed of the emulsion phase.

Массовый баланс определяет величину результирующего коэффициента захвата твердых частиц катализатора в зоне слияния струй.Mass balance determines the value of the resulting capture coefficient of solid particles of the catalyst in the confluence of the jets.

- 15 009365- 15 009365

2. Уравнения, описывающие геометрию верхней и нижней частей усеченного конуса канала введения в контакт:2. Equations describing the geometry of the upper and lower parts of the truncated cone of the contact channel:

У _ Я 1§θ / з з ДЬКОННЧ |' 2 _ — _г 1 ’конич 2 \±ЧЦ11Л 1СГОЯК / 2 \ХЧЦИЛ ~ 14 цил14 стояк И14 стояк />Y _ I 1§θ / s s D L FINCH | ' 2 _ - _ g 1 'conic 2 \ ± Ч Ц11Л 1 СГОКА / 2 \ ХЧ CYL ~ 14 cyl 14 riser AND 14 riser />

V = V + V . модель копии цилV = V + V. copy model

Угол θ в этой модели равен углу наклона к горизонтальной плоскости (конусности) расположенного между цилиндрической частью канала введения в контакт и стояком конического элемента реактора.The angle θ in this model is equal to the angle of inclination to the horizontal plane (taper) located between the cylindrical part of the contact channel and the riser of the conical element of the reactor.

К другим важным рабочим параметрам реактора относятся степень конверсии, давление, температура, соотношение между катализатором и углеводородами и степень коксования катализатора, которые имеют соответственно следующие значения: 95%, 25 фунт/кв.дюйм, 490°С, 30:1 и 5 мас.%.Other important reactor operating parameters include the degree of conversion, pressure, temperature, the ratio between the catalyst and hydrocarbons, and the degree of coking of the catalyst, which are respectively 95%, 25 psi, 490 ° C, 30: 1, and 5 wt. .%.

В. Характеристики потоков в реакторе: структура потока в канале введения в контакт с неоднородной структурой потока.B. Characteristics of the flows in the reactor: the flow structure in the contact channel with the non-uniform flow structure.

На фиг. 2-5 показаны примеры изменения состояния струй оксигената в псевдоожиженном слое. Эти примеры получены для модели реактора, показанного на фиг. 1. При моделировании исходный метанол нагнетали через 6 сопел диаметром 12, расположенных на боковой стенке реактора диаметром 8,5 фут. Скорость метанола на выходе из сопел составляла 96 фут/с. Скорость газа в псевдоожиженном слое (до подачи в реактор метанола) составляла 2,26 фут/с.In FIG. 2-5 show examples of changes in the state of oxygenate jets in a fluidized bed. These examples are obtained for the reactor model shown in FIG. 1. In the simulation, the starting methanol was injected through 6 nozzles with a diameter of 12 located on the side wall of the reactor with a diameter of 8.5 ft. The methanol velocity at the nozzle exit was 96 ft / s. The gas velocity in the fluidized bed (before methanol was introduced into the reactor) was 2.26 ft / s.

На фиг. 2 показано движение центральной оси каждой струи. На средней кривой показаны координаты центральной оси струи, полученные в результате моделирования, а две пунктирные линии показывают границы вычисленной траектории струи с учетом ошибки расчетов. Начальная точка центральной линии струи расположена в реакторе на нулевой высоте на расстоянии 4,25 фут от центральной оси реактора. На приведенных на фиг. 2 графиках показан процесс движения центральной оси струи в псевдоожиженном слое. Струя метанола проходит через псевдоожиженный слой до расположенной на высоте 21,9 фут верхней границы псевдоожиженного слоя, на которой струи начинают пересекаться друг с другом.In FIG. 2 shows the movement of the central axis of each jet. The middle curve shows the coordinates of the central axis of the jet obtained as a result of modeling, and two dashed lines show the boundaries of the calculated jet trajectory taking into account the calculation errors. The starting point of the center line of the jet is located in the reactor at zero height at a distance of 4.25 feet from the center axis of the reactor. In the FIGS. 2 graphs show the process of movement of the central axis of the jet in a fluidized bed. The methanol stream passes through the fluidized bed to an upper boundary of the fluidized bed at a height of 21.9 feet, at which the jets begin to intersect with each other.

На фиг. 3 показан процесс расширения струй при их движении через псевдоожиженный слой катализатора. На нижней оси показаны не высота струи в псевдоожиженном слое, а суммарное расстояние, которое проходит струя. В первый момент радиус струи равен 0,5 фут. По мере движения через псевдоожиженный слой радиус струи увеличивается и достигает 1,5 фут.In FIG. 3 shows the process of expansion of the jets as they move through the fluidized bed of the catalyst. The lower axis shows not the height of the stream in the fluidized bed, but the total distance that the stream passes. At first, the radius of the stream is 0.5 ft. As you move through the fluidized bed, the radius of the stream increases and reaches 1.5 feet.

На фиг. 4 показана скорость струи метанола при ее движении через псевдоожиженный слой. В первый момент скорость струи резко падает, а затем постепенно снижается приблизительно до 20 фут/с.In FIG. 4 shows the speed of a methanol stream as it moves through a fluidized bed. At the first moment, the jet velocity drops sharply, and then gradually decreases to approximately 20 ft / s.

На фиг. 5 показано изменение объемного содержания твердых частиц в проходящей через псевдоожиженный слой струе метанола. По мере движения струи метанола через псевдоожиженный слой количество находящихся в ней твердых частиц непрерывно возрастает. На верхней границе псевдоожиженного слоя содержание твердых частиц в струе метанола возрастает приблизительно до 15 об.%.In FIG. 5 shows the change in volumetric solids content in a methanol stream passing through a fluidized bed. As the methanol stream moves through the fluidized bed, the amount of solid particles present in it continuously increases. At the upper boundary of the fluidized bed, the solids content in the methanol stream increases to about 15 vol.%.

Эти графики отражают типичное поведение струй метанола при их движении через псевдоожиженный слой. При движении через псевдоожиженный слой струи расширяются, их скорость падает, а количество уносимых ими из псевдоожиженного слоя твердых частиц возрастает. Точные значения высоты псевдоожиженного слоя и размер, скорость и объемное содержание в струях твердых частиц катализатора могут меняться в зависимости от начальной скорости струи и угла наклона сопла к вертикали. При этом, однако, качественное состояние структуры потока, обусловленное прохождением через псевдоожиженный слой струй метанола с меньшей концентрацией твердых частиц, остается одним и тем же.These graphs reflect the typical behavior of methanol jets as they move through the fluidized bed. When moving through a fluidized bed, the jets expand, their speed drops, and the amount of solid particles carried away from them by the fluidized bed increases. The exact values of the height of the fluidized bed and the size, speed and volumetric content in the jets of solid particles of the catalyst may vary depending on the initial speed of the stream and the angle of inclination of the nozzle to the vertical. In this case, however, the qualitative state of the flow structure due to the passage of methanol jets with a lower concentration of solid particles through the fluidized bed remains the same.

Г. Характеристики потоков в реакторе: реакционноспособность при проведении газотвердофазных реакцийD. Characteristics of the flows in the reactor: reactivity during gas-solid phase reactions

Для моделирования реакционноспособности в реакторе для проведения газотвердофазных реакций модель процесса перемешивания струй объединили с кинетическими моделями Ό1 и Ό2 протекающей в реакторе реакции. При объединенном моделировании процесса перемешивания струй и кинетики протекающей в реакторе реакции каждую струю сначала разделяли на конечные по объему цилиндрические элементы. Высоту каждого цилиндрического элемента произвольно выбрали равной приблизительно 1 футу, а диаметр каждого элемента определяли по модели процесса перемешивания струй. Количество конечных элементов в пределах от 9 до 24 было пропорционально осевому проникновению струи в псевдоожиженный слой. Диаметр каждого конечного элемента меняли с учетом количества струй (или сопел). Каждому элементу затем в соответствии с расположением струи приписывали соответствующее значение коэффициента захвата. После этого для определения момента слияния струй, а также объема и содержания твердой фазы в зоне слияния выбирали необходимые для моделирования геометрические критерии. На всех этапах компьютерного моделирования рабочие параметры, выбранные для базового варианта, такие как температура подаваемого в реактор метанола, соотношение между катализатором и углеводородом, гидродинамика верхней зоны реактора и др., оставались постоянными. Начальные пара- 16 009365 метры, выбранные для модели процесса перемешивания струй, указаны в таблице. Моделирование проводили с целью определить влияние коэффициента α (коэффициент уноса или захвата струей твердых частиц катализатора), представляющего собой угол струи на входе в реактор, и скорости метанола в сопле. В качестве зависимых переменных при моделировании были выбраны степень конверсии метанола в нижней конической части, высота зоны ускорения, коэффициент захвата и избирательная способность реакции.To simulate reactivity in a reactor for conducting solid-state gas reactions, the model of the jet mixing process was combined with the kinetic models Ό1 and Ό2 of the reaction proceeding in the reactor. In the combined simulation of the mixing process of the jets and the kinetics of the reaction proceeding in the reactor, each jet was first divided into cylindrical elements of finite volume. The height of each cylindrical element was arbitrarily chosen equal to approximately 1 foot, and the diameter of each element was determined by the model of the mixing process of the jets. The number of finite elements in the range from 9 to 24 was proportional to the axial penetration of the jet into the fluidized bed. The diameter of each finite element was varied taking into account the number of jets (or nozzles). Each element was then assigned an appropriate capture coefficient in accordance with the location of the jet. After that, to determine the moment of jet fusion, as well as the volume and solid phase content in the fusion zone, the geometric criteria necessary for modeling were chosen. At all stages of computer simulation, the operating parameters selected for the basic version, such as the temperature of methanol supplied to the reactor, the ratio between the catalyst and hydrocarbon, the hydrodynamics of the upper zone of the reactor, etc., remained constant. The initial parameters, selected for the model of the jet mixing process, are indicated in the table. Modeling was carried out in order to determine the influence of the coefficient α (coefficient of entrainment or capture by the stream of solid particles of the catalyst), which is the angle of the stream at the inlet of the reactor, and the speed of methanol in the nozzle. During the modeling, the degree of methanol conversion in the lower conical part, the height of the acceleration zone, the capture coefficient, and the selectivity of the reaction were selected as dependent variables.

Значение коэффициента α уноса в потоке газа с взвешенными в нем твердыми частицами определить достаточно сложно. Для однофазного потока в литературе указано значение а, равное 0,08. Однако исследования двухфазного потока с взвешенными в газе твердыми частицами показывает, что этот коэффициент как минимум в два раза меньше.The value of the ablation coefficient α in a gas stream with suspended solids in it is difficult to determine. For a single-phase flow, a value of 0.08 is indicated in the literature. However, studies of a two-phase flow with solid particles suspended in a gas show that this coefficient is at least two times lower.

Вычисленные при моделировании величины указаны в таблице. Среднее значение коэффициента захвата струей твердых частиц катализатора относится к средней концентрации твердых частиц в проходящей через псевдоожиженный слой катализатора струе метанола. Как показано на фиг. 5, концентрация твердых частиц в струе метанола возрастает по мере прохождения струи через псевдоожиженный слой (см. выше). Точно так же и коэффициент захвата в зоне слияния струй относится к концентрации твердых частиц в переходной зоне (зоне слияния струй). Степень конверсии в нижней части реактора означает суммарный процент исходного метанола, конвертируемого в олефины в зоне ускорения и в переходной зоне. Во избежание избыточной конверсии метанола (потери избирательной способности реакции и количества получаемого этилена и пропилена) степень конверсии в нижней части реактора не должна превышать примерно 90%.The values calculated during the simulation are shown in the table. The average value of the capture coefficient of a stream of solid particles of a catalyst refers to the average concentration of solid particles in a methanol stream passing through a fluidized bed of catalyst. As shown in FIG. 5, the concentration of solid particles in the methanol stream increases as the stream passes through the fluidized bed (see above). In the same way, the capture coefficient in the jet fusion zone refers to the concentration of solid particles in the transition zone (jet fusion zone). The degree of conversion at the bottom of the reactor means the total percentage of starting methanol converted to olefins in the acceleration zone and in the transition zone. In order to avoid excessive methanol conversion (loss of reaction selectivity and the amount of ethylene and propylene produced), the degree of conversion at the bottom of the reactor should not exceed about 90%.

В таблице показано влияние угла наклона сопла при фиксированном значении а, равном 0,04. Величина коэффициента уноса лучше отражает процесс захвата твердых частиц катализатора проходящей через псевдоожиженный слой струей метанола. Общая тенденция такова, что по мере приближения оси сопла к горизонтали высота зоны ускорения и нижней зоны конверсии становятся меньше. (Указанные в таблице значения для угла 15° меньше значений, чем для угла 30°, поскольку образованные стенками вертикального реактора границы при крутых углах наклона сопла меняют критерий слияния струй, т.е. эквивалентный диаметр потока после слияния струй не может быть больше диаметра реактора). При угле наклона, равном 75°, из-за увеличения высоты зоны слияния струй конверсия в нижней части реактора резко возрастает. Увеличение высоты зоны слияния влияет на реакцию конверсии больше, чем отдельные струи. Приведенные в таблице результаты моделирования показывают, что при минимальном размере зоны слияния для угла наклона струи на входе в реактор, равном 30° к вертикали, с увеличением высоты псевдоожиженного слоя интенсивность реакции, протекающей в нижней зоне реактора, постепенно возрастает. Моделирование также показало, что при увеличении высоты псевдоожиженного слоя одновременно снижается размер зоны слияния.The table shows the effect of the nozzle angle at a fixed value of a equal to 0.04. The value of the entrainment coefficient better reflects the capture process of solid particles of the catalyst passing through a fluidized bed with a stream of methanol. The general tendency is that as the axis of the nozzle approaches the horizontal, the height of the acceleration zone and the lower conversion zone become smaller. (The values indicated in the table for the angle of 15 ° are smaller than for the angle of 30 °, since the boundaries formed by the walls of the vertical reactor at steep nozzle angles change the criteria for jet fusion, i.e., the equivalent diameter of the stream after jet fusion cannot be larger than the diameter of the reactor ) At an inclination angle of 75 °, due to an increase in the height of the junction zone of the jets, the conversion in the lower part of the reactor increases sharply. An increase in the height of the confluence zone affects the conversion reaction more than individual jets. The simulation results presented in the table show that, with a minimum size of the confluence zone for the angle of inclination of the jet at the inlet of the reactor equal to 30 ° to the vertical, with an increase in the height of the fluidized bed, the intensity of the reaction proceeding in the lower zone of the reactor gradually increases. Modeling also showed that as the height of the fluidized bed increases, the size of the confluence zone decreases simultaneously.

В таблицу включены также результаты моделирования с разными соплами. В последней колонке приведены результаты моделирования, полученные для сопел диаметром 12,8 с углом наклона, равным 30°. Скорость нагнетания метанола через эти сопла была выбрана равной 129,4 фут/с. При такой скорости и увеличении количества сопел с 6 до 12 общий объем подаваемого в реактор метанола всегда оставался постоянным. Приведенные в таблице данные показывают, что при сравнительно небольшой высоте зоны слияния струй (0,4 фут) высота псевдоожиженного слоя из-за высокой скорости нагнетания в него метанола также была сравнительно небольшой. Поэтому степень конверсии в нижней части реактора составила всего 0,3296. Несмотря на столь низкое значение коэффициента конверсии в нижней части реактора процесс конверсии оксигената в олефины с использованием таких сопел также можно рассматривать как один из вариантов предлагаемого в изобретении способа. Низкое значение коэффициента конверсии в этом случае означает только то, что такие сопла снижают коэффициент конверсии в нижней части реактора.The table also includes simulation results with different nozzles. The last column shows the simulation results obtained for nozzles with a diameter of 12.8 with an inclination angle of 30 °. The methanol injection rate through these nozzles was chosen to be 129.4 ft / s. At this speed and an increase in the number of nozzles from 6 to 12, the total volume of methanol fed into the reactor always remained constant. The data in the table show that, at a relatively low height of the jet fusion zone (0.4 ft), the height of the fluidized bed was also relatively small due to the high rate of injection of methanol into it. Therefore, the degree of conversion at the bottom of the reactor was only 0.3296. Despite such a low conversion coefficient at the bottom of the reactor, the process of converting oxygenate to olefins using such nozzles can also be considered as one of the variants of the method proposed in the invention. The low value of the conversion coefficient in this case only means that such nozzles reduce the conversion coefficient in the lower part of the reactor.

Диаметр сопла (дюймы) Nozzle Diameter (Inch) 12,00 12.00 12,00 12.00 12,00 12.00 12,00 12.00 12,00 12.00 8,00 8.00 Количество сопел Number of nozzles 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 12 12 Угол наклона сопел Nozzle angle 15 fifteen 30 thirty 45 45 60 60 75 75 30 thirty Скорость метанола в сопле (фут/с) Nozzle Methanol Speed (ft / s) 96,5 96.5 96,5 96.5 96,5 96.5 96.5 96.5 96,5 96.5 129,4 129.4 Коэффициент уноса (а) Ablation coefficient (a) 0,04 0.04 0,04 0.04 0,04 0.04 0,04 0.04 0,04 0.04 0,04 0.04 Среднее значение коэффициента захвата струей твердых частиц The average value of the capture coefficient of a jet of solid particles 0,0535 0,0535 0,0565 0,0565 0,0409 0,0409 0,0286 0,0286 0,0198 0.0198 0,0468 0.0468 Высота зоны слияния струй (футы) Jet Junction Height (ft) 0,0225 0.0225 0 0 1,2087 1,2087 0,7726 0.7726 3,838 3,838 0,4028 0.4028 Коэффициент захвата в зоне слияния струй Capture coefficient in the jet fusion zone 0,1145 0.1145 0 0 0,1288 0.1288 0,1456 0.1456 0,1607 0,1607 0,1 0.1 Высота зоны ускорения (футы) Acceleration Zone Height (feet) 20,0 20,0 21,9 21.9 17,0 17.0 14,2 14.2 12,3 12.3 12,3 12.3 Степень конверсии в нижней части реактора The degree of conversion at the bottom of the reactor 0,5384 0.5384 0,6237 0.6237 0,4233 0.4233 0,3933 0.3933 0,4358 0.4358 0,3296 0.3296

Для специалистов в данной области очевидно, что все описанные выше варианты осуществления изобретения лишь иллюстрируют лежащую в его основе идею и не исключают возможности внесения в них различных изменений и усовершенствований в объеме формулы изобретения.For specialists in this field it is obvious that all of the above embodiments of the invention only illustrate the underlying idea and do not exclude the possibility of making various changes and improvements to them in the scope of the claims.

Claims (10)

1. Способ конверсии оксигенатов в олефины, заключающийся в том, что1. The method of conversion of oxygenates to olefins, which consists in the fact that а) направляют поток образующего олефины катализатора через канал введения катализатора в контакт с оксигенатом и подают отдельные струи оксигената в этот поток под углом к его направлению, в результате чего начинается конверсия оксигената в олефины,a) direct the flow of the catalyst forming olefins through the channel for introducing the catalyst into contact with the oxygenate and feed individual streams of oxygenate into this stream at an angle to its direction, resulting in the conversion of oxygenate to olefins, б) смешивают отдельные струи оксигената друг с другом ниже места их ввода в поток катализатора относительно направления этого потока в пределах указанного канала введения в контакт иb) mix the individual jets of oxygenate with each other below the place of their introduction into the catalyst stream relative to the direction of this stream within the specified contact channel and в) направляют образовавшуюся смесь в соединительный канал, который имеет площадь поперечного сечения меньше площади поперечного сечения канала введения в контакт и в котором продолжается конверсия оксигената в олефины.c) direct the resulting mixture into a connecting channel, which has a cross-sectional area less than the cross-sectional area of the contacting channel and in which the conversion of oxygenate to olefins continues. 2. Способ по п.1, в котором поток образующего олефины катализатора подают в указанный канал введения в контакт из входного канала, причем канал введения в контакт имеет расширяющуюся в поперечном сечении часть.2. The method according to claim 1, wherein the olefin-forming catalyst stream is supplied to said contact introduction channel from an inlet channel, the contact introduction channel having a section that expands in cross section. 3. Способ по п.1 или 2, в котором отдельные струи оксигената нагнетают в канал введения в контакт со скоростью от 20 до 40 м/с.3. The method according to claim 1 or 2, in which individual jets of oxygenate are injected into the channel of introduction into contact with a speed of from 20 to 40 m / s. 4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором концентрация образующего олефины катализатора в соединительном канале меньше, чем в канале введения в контакт.4. The method according to any one of the preceding paragraphs, in which the concentration of the olefin-forming catalyst in the connecting channel is less than in the contacting channel. 5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором содержание твердых частиц в образующем олефины катализаторе в канале введения в контакт составляет от 15 до 65 об.%.5. The method according to any one of the preceding paragraphs, in which the solids content in the olefin-forming catalyst in the contact channel is from 15 to 65 vol.%. 6. Способ по любому из пп.1-4, в котором содержание твердых частиц в образующем олефины катализаторе в соединительном канале составляет от 3 до 15 об.%.6. The method according to any one of claims 1 to 4, in which the solids content in the olefin-forming catalyst in the connecting channel is from 3 to 15 vol.%. 7. Способ по любому из пп.1-4, в котором содержание твердых частиц в образующем олефины катализаторе в соединительном канале составляет от 1 до 5 об.%.7. The method according to any one of claims 1 to 4, in which the solids content in the olefin-forming catalyst in the connecting channel is from 1 to 5 vol.%. 8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором полученные олефины отделяют от образующего их катализатора.8. The method according to any one of the preceding paragraphs, in which the obtained olefins are separated from the catalyst forming them. 9. Способ по п.8, в котором по меньшей мере один полученный олефин, содержащийся в олефинах, отделенных от катализатора, обрабатывают образующим олефины катализатором с получением полиолефина.9. The method of claim 8, in which at least one of the obtained olefin contained in olefins separated from the catalyst is treated with an olefin-forming catalyst to produce a polyolefin. 10. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором в канале введения в контакт в олефины конвертируют меньше 100% всего подаваемого в него оксигената.10. The method according to any one of the preceding paragraphs, in which less than 100% of the total oxygenate supplied to it is converted into olefins in the contact channel.
EA200601209A 2003-12-23 2004-11-12 Method of operating a riser reactor EA009365B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/745,771 US7619127B2 (en) 2003-12-23 2003-12-23 Method of operating a riser reactor
PCT/US2004/037710 WO2005066312A1 (en) 2003-12-23 2004-11-12 Method of operating a riser reactor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200601209A1 EA200601209A1 (en) 2007-02-27
EA009365B1 true EA009365B1 (en) 2007-12-28

Family

ID=34679184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200601209A EA009365B1 (en) 2003-12-23 2004-11-12 Method of operating a riser reactor

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7619127B2 (en)
EP (1) EP1702026B1 (en)
CN (1) CN1898361B (en)
AT (1) ATE419319T1 (en)
DE (1) DE602004018830D1 (en)
EA (1) EA009365B1 (en)
ES (1) ES2319905T3 (en)
WO (1) WO2005066312A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8415519B2 (en) * 2008-12-17 2013-04-09 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Methods for determining efficacy of metal oxide co-catalysts for oxygenates-to-olefins reactions
SG171873A1 (en) * 2008-12-22 2011-07-28 Shell Int Research Process and reactor system for the preparation of an olefinic product
EP3040401A1 (en) * 2014-12-30 2016-07-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. An oxygenate to olefins conversion reactor system and process for use thereof
EP3623452A1 (en) * 2018-09-14 2020-03-18 Lyondell Chemical Technology, L.P. Phosphorus removal and alkylate production
WO2021024068A1 (en) 2019-08-05 2021-02-11 Sabic Global Technologies B.V. Dense phase riser to maximize light olefins yields for naphtha catalytic cracking
EP3990573A1 (en) * 2019-08-05 2022-05-04 SABIC Global Technologies, B.V. High-density fluidized bed systems

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6137022A (en) * 1997-12-03 2000-10-24 Exxon Chemical Patents Inc Process for increasing the selectivity of a reaction to convert oxygenates to olefins
US6166282A (en) * 1999-08-20 2000-12-26 Uop Llc Fast-fluidized bed reactor for MTO process
US20030009069A1 (en) * 1999-02-17 2003-01-09 Vaughn Stephen N. Process to control conversion of C4+ and heavier stream to lighter products in oxygenate conversion reactions

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4379123A (en) * 1979-10-30 1983-04-05 Mobil Oil Corporation Fluid catalyst conversion of alcohols and oxygenates to hydrocarbons
US6023005A (en) * 1997-07-03 2000-02-08 Exxon Chemicals Patents Inc. Process for converting oxygenates to olefins using molecular sieve catalysts comprising desirable carbonaceous deposits
CN1078094C (en) * 1999-04-23 2002-01-23 中国石油化工集团公司 Lift pipe reactor for fluidized catalytic conversion
US7232936B1 (en) * 2000-02-22 2007-06-19 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Conversion of oxygenate to olefins with staged injection of oxygenate
US6613290B1 (en) * 2000-07-14 2003-09-02 Exxonmobil Research And Engineering Company System for fluidized catalytic cracking of hydrocarbon molecules

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6137022A (en) * 1997-12-03 2000-10-24 Exxon Chemical Patents Inc Process for increasing the selectivity of a reaction to convert oxygenates to olefins
US20030009069A1 (en) * 1999-02-17 2003-01-09 Vaughn Stephen N. Process to control conversion of C4+ and heavier stream to lighter products in oxygenate conversion reactions
US6166282A (en) * 1999-08-20 2000-12-26 Uop Llc Fast-fluidized bed reactor for MTO process

Also Published As

Publication number Publication date
CN1898361B (en) 2010-05-26
ES2319905T3 (en) 2009-05-14
EP1702026B1 (en) 2008-12-31
EP1702026A1 (en) 2006-09-20
US7619127B2 (en) 2009-11-17
WO2005066312A1 (en) 2005-07-21
CN1898361A (en) 2007-01-17
EA200601209A1 (en) 2007-02-27
ATE419319T1 (en) 2009-01-15
US20050137439A1 (en) 2005-06-23
DE602004018830D1 (en) 2009-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7396971B2 (en) Two stage hydrocarbon conversion reaction system
KR100793496B1 (en) Multiple riser reactor
US8299314B2 (en) Method and system for regenerating catalyst from a plurality of hydrocarbon conversion apparatuses
US4547616A (en) Conversion of oxygenates to lower olefins in a turbulent fluidized catalyst bed
EP1565541B1 (en) Reactor with multiple risers and consolidated transport
EA009015B1 (en) Multiple riser reactor with centralized catalyst return
US7622626B2 (en) Purge gas streams to stagnant zones within oxygenate-to-olefin reactor
EA020577B1 (en) Process to make olefins from oxygenates
EA007659B1 (en) Reducing temperature differences within the regenerator and a process for making an olefin product from an oxygenate feedstock
EA017526B1 (en) High pressure and high capacity oxygenate conversion with catalyst exposure cycle
EA007343B1 (en) Method for making molecular sieve catalyst
EA014261B1 (en) Method for separating gases from solids in a gas-solids reaction system using a gas-solids flow
EA010716B1 (en) A process for maintaining a catalyst particle size distribution in a reaction system by selectively removing undesirably sized catalyst particles from a reaction system
EA019977B1 (en) Process to make olefins from organics
EA021226B1 (en) Process to make olefins from oxygenates
EA020297B1 (en) Process to make olefins and aromatics from organics
WO2017202041A1 (en) System and method for preparing propylene through catalytic dehydration of methanol
EA012969B1 (en) Method for forming olefin from oxygenates and recovery thereof
EA007979B1 (en) Low pressure separation of dimethyl ether from an olefin stream
EA009032B1 (en) Process for preparing attrition resistant molecular sieve catalysts and their use for oxygenate to olefins conversion
EA009365B1 (en) Method of operating a riser reactor
JP5130047B2 (en) Purge gas stream to stagnation zone in oxygenate-olefin reactor
US20230313048A1 (en) Process for converting oxygenates to distillate fuels
US20230348341A1 (en) Process for converting olefins to distillate fuels
EA009187B1 (en) Fines co-feed for maintaining efficient reactor hydrodynamics

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU